CN103377821B - 表面粘着型晶片线圈的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是提供一种表面粘着型晶片线圈的制造方法，其包含下列步骤：绕线步骤，是将线材绕设于料框组件的料框内以形成至少一个线圈；定位步骤，是将绕线步骤的线圈预压定位于下方的模具其模穴内预填的铁粉中央；填入步骤，该填入步骤是由完成定位步骤的线圈上方填入铁粉；冲压步骤，该冲压步骤是以冲压机具挤压该填入步骤的铁粉，使其形成为一半成品电感；取出步骤，该取出步骤是将完成冲压步骤的半成品电感取出，再予以进行第一次烘烤、涂布、第二次烘烤及电镀等步骤；通过该料框组件其料框内绕设有至少一个线圈，该模具设有至少一个模穴，而使本发明的相关生产治具可适用于大量生产并提高产量，进而可使本发明可达到大幅提升产能与生产效率的功效。

Description

表面粘着型晶片线圈的制造方法

技术领域

本发明是提供一种表面粘着型晶片线圈的制造方法，尤指一种可适用于大量生产并提高产量，进而可达到大幅提升产能与生产效率等功效的表面粘着型晶片线圈的制造方法。

背景技术

如，中国台湾专利申请案第099110062号「表面安装电感器的制造方法及该表面安装电感器」，其第一步骤为：先准备一个由平角线圈卷绕成2段漩涡状的空芯线圈，该空芯线圈的两端部被拉出至空芯线圈的同侧面，又准备一个由铁系金属磁性粉末与环氧树脂混合而成的封装材，并将该封装材制成一板材，该板材具有一平面部及二柱状凸部；第二步骤：将第一步骤的空芯线圈载置于板材的平面部上，且使该空芯线圈的两端部分别以沿着板材的柱状凸部的外侧侧面配置；第三步骤：将第二步骤中载置空芯线圈的板材放入成型模具内，该成型模具设有上模具及下模具，其中该上模具是由第一上模具与第二上模具所构成，且该空芯线圈的两端部被板材的柱状凸部及第二上模具的内壁面所挟持，而可固定该空芯线圈的两端部；第四步骤：由成型模具其上模具的开口部放入一未硬化的板状板材，使该板状板材可覆盖在第三步骤中的空芯线圈，且该板状板材与第三步骤中的板材为相同材质的封装材；第五步骤：将成型模具加热至板状板材与板材的软化温度以上，而可使该板状板材及板材成为软化状态；第六步骤：从成型模具其开口部装设一冲床，使该冲床往下移位进行冲压动作，而使第五步骤中的板材与板状板材一体化并硬化成形成一封装材；第七步骤：从第六步骤中的成型模具取出该封装材硬化而得的成形体，该成形体的表面露出有空芯线圈的端部；第八步骤：将第七步骤中该成形体表面的端部涂布导电性树脂；第九步骤：将第八步骤中的导电性树脂进行镀覆处理，而可形成外部电极，即可得到一表面安装电感器；该「表面安装电感器的制造方法及该表面安装电感器」通过第二步骤中该空芯线圈的两端部分别以沿着板材的柱状凸部的外侧侧面配置，而可将空芯线圈的两端部的平面露出于成形体的表面并固定，故可得到与外部电极间的良好接合面积。

该「表面安装电感器的制造方法及该表面安装电感器」，其虽可使空芯线圈的两端部与外部电极间得到良好接合面积，然却因在第一步骤的前必须先将封装材预先制成一具有平面部及二柱状凸部的板材，因而须先制作该板材的模具，方能利用该模具制作出该板材，如此将导致整体工艺复杂、加工速度缓慢与加工成本提高；又因其制造方法及相关治具皆仅针对单一的表面安装电感器的生产，并未具备或提供可适合量产或可提高产能的步骤或机构设计，因此对于生产效率或产量的提升非常有限；此外，由于该空芯线圈是以特殊的平角线卷绕成2段漩涡状而得，因而须先将圆形线材额外加工压平方能制成该平角线，进而将导致线材成本增加，因此仍有改进的必要。

因此，如何将上述等缺失加以摒除，即为本案发明人所欲解决的技术困难点的所在。

发明内容

有鉴于现有表面安装电感器的制造方法，因其制造方法及相关治具皆仅针对单一的表面安装电感器的生产，故对于生产效率或产量的提升非常有限，因此本发明的目的在于提供一种表面粘着型晶片线圈的制造方法，通过该料框组件其料框内绕设有至少一个线圈，该模具设有至少一个模穴，而使本发明的相关生产治具可适用于大量生产并提高产量，进而可使本发明可达到大幅提升产能与生产效率的功效。

为达成以上的目的，本发明是提供一种表面粘着型晶片线圈的制造方法，其包含下列步骤：

绕线步骤，该绕线步骤是将线材绕设于料框组件的料框内以形成至少一个线圈，并使该线材的两端分别与该料框相固设；

定位步骤，该定位步骤是将绕线步骤的线圈预压定位于下方的模具其模穴内预填的铁粉中央；

填入步骤，该填入步骤是由完成定位步骤的线圈上方填入铁粉；

冲压步骤，该冲压步骤是以冲压机具挤压该填入步骤的铁粉，使其形成为一半成品电感；

取出步骤，该取出步骤是将完成冲压步骤的半成品电感取出；

第一次烘烤步骤，该第一次烘烤步骤是将取出步骤的半成品电感进行第一次烘烤；

涂布步骤，该涂布步骤是将完成第一次烘烤步骤的半成品电感进行涂布动作，使该半成品电感内线圈两端的端缘外表面涂设有导电树脂层；

第二次烘烤步骤，该第二次烘烤步骤是将完成涂布步骤的半成品电感进行第二次烘烤；

电镀步骤，该电镀步骤是将完成第二次烘烤步骤的半成品电感进行电镀动作，使其导电树脂层外表面电镀至少一层焊接材料；

通过该料框组件其料框内绕设有至少一个线圈，该模具设有至少一个模穴，而使本发明的相关生产治具可适用于大量生产并提高产量，进而可使本发明可达到大幅提升产能与生产效率的功效。

附图说明

图1为本发明的步骤流程方块示意图；

图2为本发明其绕线步骤与定位步骤的部分俯视示意图；

图2A为本发明其定位步骤的放入及剪裁步骤的动作前示意图；

图3为本发明其定位步骤的放入及剪裁步骤的动作后示意图；

图4为本发明其定位步骤的移位步骤的动作示意图；

图5为本发明其填入步骤的动作示意图；

图6为本发明其冲压步骤的动作示意图；

图7为本发明其取出步骤的动作示意图；

图8为本发明其完成取出步骤的电感立体示意图；

图9为本发明其完成涂布步骤的电感侧视示意图；

图10为本发明其完成电镀步骤的电感侧视示意图；

图11为本发明其第二实施例的模具的部分俯视示意图；

图12为本发明其第二实施例的步骤流程方块示意图；

图13为本发明其第三实施例的下模具的部分立体示意图；

图14为本发明其第三实施例可达更佳辅助定位效果的示意图。

附图标记说明：1-绕线步骤；11-料框组件；111-料框；12-线材；13-线圈；131-端缘；132-端缘；17-半成品电感；2-定位步骤；20-模具；201-中模具；202-下模具；203-对位部；204-模穴；205-定位柱；21-对位步骤；22-放入及剪裁步骤；23-移位步骤；24-铁粉；25-容置空间；26-铁粉；3-填入步骤；4-冲压步骤；41-冲压机具；5-取出步骤；51-裁切步骤；6-第一次烘烤步骤；7-涂布步骤；71-导电树脂层；72-导电树脂层；8-第二次烘烤步骤；9-电镀步骤；91-焊接材料；92-焊接材料。

具体实施方式

为使贵审查员方便简捷了解本发明的其他特征内容与优点及其所达成的功效能够更为显现，兹将本发明配合附图，详细说明如下：

请参阅图1所示，本发明是提供一种表面粘着型晶片线圈的制造方法，其包含下列步骤：

绕线步骤1，请参阅图1、图2所示，该绕线步骤1是将线材12绕设于料框组件11的料框111内以形成至少一个线圈13，其中该线材12可为圆形线或为椭圆形线，又该线材12的两端分别与该料框111相固设，另该料框组件11包含有至少一个料框111；

定位步骤2，请参阅图2、图2A所示，该定位步骤2是将绕线步骤1的线圈13预压定位于下方的模具20其模穴204内预填的铁粉24中央，该预填的铁粉24其粒径大小可为0.1～500μm(微米)，其中该模具20设有至少一个模穴204，在本实施例中，该模穴204为方形，且该模穴204其尺寸大小与单一电感的尺寸大小相对应，另该模穴204是由模具20的中模具201与下模具202所形成，请参阅图1所示，又该定位步骤2设有对位步骤21、放入及剪裁步骤22与移位步骤23，请再配合参阅图2、图2A所示，其中该对位步骤21是调整该绕线步骤1中料框组件11的位置并使其与模具20的对位部203的位置相对应，使该线圈13可准确位于下方的模具20其模穴204内预填的铁粉24中央，又该对位部203可为对位点或为对位针(alignmentpin)，请再参阅图1、图3所示，该放入及剪裁步骤22是利用冲压机具41以0.1～1公吨的力量往该模具20其下模具202的方向移位，使该线圈13可被挤压放入并定位于该模穴204内预先填入的铁粉24中央，同时该线圈13两端多余的线材则会被截断，请再配合参阅图8所示，使该线圈13两端的端缘131、132可为圆形截面或为椭圆形截面，请参阅图1、图4所示，又该移位步骤23是将该放入及剪裁步骤22的冲压机具41往上移而远离该线圈13，再令该中模具201往上移位或令该下模具202往下移位，而可使该中模具201内壁形成容置空间25；

填入步骤3，请参阅图1、图5所示，该填入步骤3是由完成定位步骤2的线圈13上方填入铁粉26，该铁粉26其粒径大小可为0.1～500μm(微米)，即该填入步骤3可将铁粉26填入于中模具201之间的容置空间25，而可使该铁粉26填入定位步骤2中的线圈13上方；

冲压步骤4，请参阅图1、图6所示，该冲压步骤4是以冲压机具41挤压该填入步骤3的铁粉26，使其形成为一半成品电感17，即该冲压步骤4以冲压机具41往下模具202的方向移位并以0.1～1.0公吨的冲压压力挤压到铁粉26，而可使该预填的铁粉24与填入步骤3的铁粉26及线圈13被挤压密合为一半成品电感17；

取出步骤5，请参阅图1、图8所示，该取出步骤5是将完成冲压步骤4的半成品电感17取出，请参阅图7、图8所示，即该取出步骤5是将冲压步骤4中的冲压机具41往远离半成品电感17的方向移位，且中模具201可往下移位或该下模具202可往上移位，而可使得中模具201与下模具202的水平高度齐高，因而可取出完成冲压步骤4的半成品电感17；

第一次烘烤步骤6，请再参阅图1、图8所示，该第一次烘烤步骤6是将取出步骤5的半成品电感17进行第一次烘烤，使该半成品电感17固化，其中该第一次烘烤的温度为140～200℃，且该第一次烘烤的时间为4～10小时，控制该第一次烘烤的温度及时间可使半成品电感17达到最佳固化效果；

涂布步骤7，请参阅图1、图9所示，该涂布步骤7是将完成第一次烘烤步骤6的半成品电感17进行涂布动作，使该半成品电感17内线圈13两端的端缘131、132外表面涂设有导电树脂层71、72；

第二次烘烤步骤8，请再参阅图1、图9所示，该第二次烘烤步骤8是将完成涂布步骤7的半成品电感17进行第二次烘烤，使该半成品电感17的导电树脂层71、72固化，其中该第二次烘烤的温度为200～260℃，且第二次烘烤的时间为30～40分钟，控制该第二次烘烤的温度及时间可使该半成品电感17的导电树脂层71、72达到最佳固化效果，而可避免该导电树脂层71、72进行电镀时脱落；

电镀步骤9，请参阅图1、图10所示，该电镀步骤9是将完成第二次烘烤步骤8的半成品电感17进行电镀动作，使其导电树脂层71、72外表面电镀至少一层焊接材料91、92，而可使该半成品电感17可制成一表面粘着型电感，也即可完成本发明的表面粘着型晶片线圈的制作程序，通过该导电树脂层71、72外表面镀设有焊接材料91、92，使该表面粘着型电感可利于使用表面粘着方式(SMT，SurfaceMountTechnology)快速焊接或粘着于电路板上，其中该焊接材料91、92可为铜或为镍或为锡或为银；

请参阅图2A、图3所示，通过该定位步骤2可使该线圈13与铁粉24直接快速定位，而可排除现有须先加工制成板材，导致整体工艺复杂、加工速度缓慢及加工成本提高的缺失，进而可使本发明可达到简化工艺、提升加工速度及降低加工成本的功效；请再参阅图2所示，又通过该料框组件11其料框111内绕设有至少一个线圈13，该模具20设有至少一个模穴204，而使本发明的相关生产治具可适用于大量生产并提高产量，进而可使本发明可兼具大幅提升产能与生产效率的功效；此外，再通过该绕线步骤1中的线材12为圆形线或为椭圆形线，可免除现有须另外加工制作平角线的步骤，进而可使本发明可兼具减少线材12加工成本的功效。

请再参阅图11、图12所示为本发明的第二实施例，其中该定位步骤2中的模具20其模穴204为长条形，且该模穴204其尺寸大小与至少两个电感并排的尺寸大小相对应，由此，完成该取出步骤5的半成品电感17实际上即已包含有至少两个单一的半成品电感17，请参阅图12所示，同时本发明的取出步骤5与第一次烘烤步骤6之间尚可设有一裁切步骤51，该裁切步骤51是将前述完成取出步骤5的半成品电感17进行裁切，而可得到至少两个单一的半成品电感17，由此，而使本发明可利用单一的模穴204即可同时产制出多个半成品电感17，而可简化该模具20的结构并提升产能，进而可使本发明可兼具达到结构简化及更佳提升产能的功效。

请再参阅图13、图14所示为本发明的第三实施例，其中该定位步骤2中的模具20其下模具202更可包含有四个可伸缩的定位柱205，又令该定位柱205可于冲压步骤4时再缩进该下模具202内，由此，而使该定位柱205可对该定位步骤2中的线圈13达到更佳限位及定位效果，进而可使本发明可兼具达到更佳定位效果的功效。

为使本发明更加显现出其进步性与实用性，兹与先前技术作一比较分析如下：

现有缺失：

1、须预先制作板材，导致工艺复杂、加工速度缓慢并增加工艺成本。

2、治具设计仅针对单一电感的制作，不适用于大量生产故无法提升产能。

3、须先将圆形线材额外加工压平制成平角线，导致增加线材成本

本发明优点：

1、该定位步骤可使该线圈与铁粉直接快速定位，而可排除现有须先加工制作板材的缺失，因而可达到简化工艺、提升加工速度的功效。

2、治具设计可适用于电感的大量生产，进而可达到提升产能的功效。

3、线材仅需使用圆形线或椭圆形线，而可免除现有须额外加工制成平角线步骤，进而可减少线材加工成本。

4、可降低线圈定位后偏移的情况，进而可提升加工良率。

综上所述，本发明在突破先前的技术结构下，确实已达到所欲增进的功效，且也非熟悉该项技艺者所易于思及，再者，本发明申请前未曾公开，其所具的进步性、实用性，显已符合发明专利的申请要件，爰依法提出发明申请。

上列详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，而凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (13)

1.一种表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，其包含下列步骤:

绕线步骤，该绕线步骤是将线材绕设于料框组件的料框内以形成至少一个线圈，并使该线材的两端分别与该料框相固设；

定位步骤，该定位步骤是将绕线步骤的线圈预压定位于下方的模具的模穴内预填的铁粉中央；

填入步骤，该填入步骤是由完成定位步骤的线圈上方填入铁粉；

冲压步骤，该冲压步骤是以冲压机具挤压该填入步骤的铁粉，使其形成为一半成品电感；

取出步骤，该取出步骤是将完成冲压步骤的半成品电感取出；

第一次烘烤步骤，该第一次烘烤步骤是将取出步骤的半成品电感进行第一次烘烤，该第一次烘烤的温度为140～200℃，且该第一次烘烤的时间为4～10小时；

涂布步骤，该涂布步骤是将完成第一次烘烤步骤的半成品电感进行涂布动作，使该半成品电感内线圈两端的端缘外表面涂设有导电树脂层；

第二次烘烤步骤，该第二次烘烤步骤是将完成涂布步骤的半成品电感进行第二次烘烤，该第二次烘烤的温度为200～260℃，且该第二次烘烤的时间为30～40分钟；

电镀步骤，该电镀步骤是将完成第二次烘烤步骤的半成品电感进行电镀动作，使其导电树脂层外表面电镀至少一层焊接材料。

2.根据权利要求1所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该定位步骤的模具设有对位部。

3.根据权利要求2所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该定位步骤设有对位步骤，该对位步骤是调整该绕线步骤中料框组件的位置并使其与模具的对位部的位置相对应。

4.根据权利要求1所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该模穴是由模具的中模具与下模具所形成。

5.根据权利要求4所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该下模具更包含有四个可伸缩的定位柱。

6.根据权利要求4所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该定位步骤设有放入及剪裁步骤，该放入及剪裁步骤是利用冲压机具以0.1～1公吨的力量往该模具的下模具的方向移位，使该线圈可被挤压放入并定位于该模穴内预先填入的铁粉中央，同时该线圈两端多余的线材则会被截断。

7.根据权利要求6所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该放入及剪裁步骤后设有移位步骤，该移位步骤是将该放入及剪裁步骤的冲压机具往上移而远离该线圈，再令该中模具往上移位或令该下模具往下移位，而使该中模具内壁形成容置空间。

8.根据权利要求1所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该定位步骤中预填的铁粉及该填入步骤中的铁粉的粒径大小皆为0.1～500微米。

9.根据权利要求1所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该冲压步骤的冲压机具以0.1～1公吨的冲压压力挤压该填入步骤的铁粉。

10.根据权利要求1所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该电镀步骤的焊接材料为铜或镍或锡或银。

11.根据权利要求1所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该定位步骤其模具的模穴为方形，且该模穴其尺寸大小与单一电感的尺寸大小相对应。

12.根据权利要求1所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该定位步骤其模具的模穴为长条形，且该模穴其尺寸大小与至少两个电感并排的尺寸大小相对应。

13.根据权利要求12所述的表面粘着型晶片线圈的制造方法，其特征在于，该取出步骤与第一次烘烤步骤之间尚设有一裁切步骤，该裁切步骤是将完成取出步骤的半成品电感进行裁切。