CN104347190B - 多层导电金属线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种多层导电金属线及其制造方法，主要提供一实心的内导电材、一基材及至少一为片状的外导电层，将该基材包覆于该内导电材上，再将该外导电材包覆于该基材上，并于该外导电材未相连接的两侧之间形成有一接缝处，于该接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的基材表面形成一电连接点，以藉由不同导体材质包覆而增加不同层次导层，提供在相同材料面积下具有较高的导通面积，达到降低集肤效应及提升导通效率等目的。

Description

多层导电金属线及其制造方法

技术领域

本发明是涉及一种导电线材的制造方法，尤其涉及一种备制多层导电金属线的制造方法。

背景技术

在电子产品中，其相关信号或电源的传递大多藉由电力或信号传导线材等线材，而影响电流感量或信号品质则在于线材线芯直径大小及其传导长度所计算出的阻值而定，就电力传递而言，当直流电通过线芯时，于线芯上所通过的电子较为分布均匀，当交流电通过线芯时，因交流电电压为呈正负半周弦波波形变动，而使线芯受到磁场方向与带电荷交互的影响，促使带电荷朝向于该线芯的外围或表面，更进一步来说，较低的频率信号会集中于线芯的圆心，而较高频率信号则会集中于线芯表层，称为集肤效应(Skin Effect)。

由于人们对于电子产品具备多功能性的需求日益增加，相对也增加了对于功率的需求，若欲输送较大的高频电流，需要采用直径较大的线芯线来满足需求，然而，直径较大的线芯线材将会限制电子产品微型化的可能，且线芯直径并不代表越大越好、或越小越好，是视其传导电力或信号态样来消除线芯线间的集肤效应到最低。

为因应不同电子产品所需线材，目前大多以线芯线材直径的增加或减少、或者采用多股绞线的方式来达成目的，如中国台湾专利证书第I270087号「电力或信号传导线材的线芯」，是揭示一线材中包含有一线芯，其特征在于该线芯具有一等形几何段以及连接于该等形几何段之间的非等形几何段，该非等形几何段具有一延伸段向内延伸，因此该非等形几何段用于传导电力或信号的表面积大于该等形几何段，前述技术虽突破了以往单纯使用圆形导体绞线的技术而加强其导电能力，然而由于制造该非等形几何段的工序复杂程度明显远远超过现有圆形导体，且不同形态的非等形几何段具有不同的物理强度，将会导致不同形态的非等形几何段对压迫或弯折等外力的承受程度不同，因此，使其增加制造成本及速度而不利于快速、大量的生产制造。

发明内容

本发明的主要目的，在于可降低集肤效应、提升导通效率及大量生产的多层导电金属线及其制造方法。

为达上述目的，本发明提供一种多层导电金属线的制造方法，主要是用于制造多层导电金属线，该方法包含有一备料步骤、一表面包覆步骤、一轧压包覆步骤、一电性连接步骤及一绝缘包覆步骤，该备料步骤为提供一实心的内导电材，在该表面包覆步骤中，提供一基材，并将该基材包覆于该内导电材上，在该轧压包覆步骤中则是提供至少一为片状的外导电材，将该外导电材包覆于该基材上，并于该外导电材未相连接的两侧之间形成有一接缝处，接着，在该电性连接步骤中为利用一焊接工艺于该接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的基材表面形成一电连接点以构成一电气连结关系。

于一实施例中，在电性连接步骤及该绝缘包覆步骤之间还包含决定是否再次包覆步骤，若是则回到该表面包覆步骤中，将另一基材包覆于该外导电材，再将另一外导电材包覆于该另一基材，若否，则进入绝缘包覆步骤，最后，在该绝缘包覆步骤中提供一绝缘材，将该绝缘材包覆该外导电材及该电性接点而形成一多层导电金属线。

于一实施例中，若决定再回到该表面包覆步骤时，重复步骤的另一外导电材包覆于该另一基材上，令该另一外导电材同样形成有另一接缝处，并利用该焊接工艺于该接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的另一基材表面形成另一电连接点与该另一基材构成一电气连结关系。

于一实施例中，还包括一裁切步骤，以一预定长度裁切该多层导电金属线。

于一实施例中，在该电性连接步骤与该绝缘包覆步骤之间还包括一裁切步骤，以一预定长度裁切被该外导电材包覆的内导电材。

于一实施例中，该些外导电材的电连接点位于相同位置。

于一实施例中，该些外导电材的电连接点位于相异位置。

于一实施例中，该些外导电材的厚度为相同。

于一实施例中，该基材的直流阻抗大于该内导电材的直流阻抗。

于一实施例中，该基材的直流阻抗大于该外导电材的直流阻抗。

本发明的多层导电金属线及其制造方法主要提供一实心的内导电材、一基材及至少一为片状的外导电层，将该基材包覆于该内导电材上，再将该外导电材包覆于该基材上，并于该外导电材未相连接的两侧之间形成有一接缝处，于该接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的基材表面形成一电连接点以构成一电气连结关系，最后于该外导电材上包覆一绝缘材而形成一多层导电金属线。

本发明的多层导电金属线，具有以下优点：

1、藉由不同导体材质包覆而增加不同层次导层，提供在相同材料面积下具有较高的导通面积，以降低集肤效应及提升导通效率。

2、藉由重复堆叠并包覆有至少一基材及至少一外导电材，使其增加截面积进而增加其集肤效应的有效面积并可大量生产。

3、可依据设计的长度规格裁切不同长度的多层导电金属线，使其具有可随时变更规格的优点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第一实施例流程步骤示意图；

图2-1为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第一实施例备制流程示意图；

图2-2为本发明的多层导电金属线结构示意图；

图3-1至图3-2为本发明的多层导电金属线的第一实施例结构剖视示意图；

图4为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第二实施例流程步骤示意图；

图5-1至图5-2为本发明的多层导电金属线的第二实施例结构剖视示意图；

图6为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第三实施例流程步骤示意图；

图7为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第四实施例流程步骤示意图。

具体实施方式

涉及本发明的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请参阅图1至图3-2，为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第一实施例流程步骤示意图、第一实施例备制流程示意图、多层导电金属线结构示意图及其第一实施例结构剖视示意图，如图所示：该制造方法包含有一备料步骤S1、一表面包覆步骤S2、一轧压包覆步骤S3、一电性连接步骤S4及一绝缘包覆步骤S6，该备料步骤S1主要提供一材料为铜且为实心的内导电材10，该表面包覆步骤S2提供一基材20，将该基材20贴附于该内导电材10表面上而使该基材20包覆于该内导电材10上，且该基材20的材质为金属材料(如铝、锡或锌等)或绝缘材料，该基材20可藉由涂布或电镀等方式形成于该内导电材10表面上并包覆该内导电材10，该轧压包覆步骤S3为提供至少一外导电材30，该外导电材30可以由一整片导电铜片(图中未示)铺设或粘贴于一绝缘层(图中未示)上所构成片状导电材，利用一轧压包覆机60将该外导电材30的绝缘层朝该基材20表面贴附，而使该外导电材30包覆于该基材20上，以于该外导电材30未相连接的两侧之间形成有一接缝处33，其中，该基材20的直流阻抗(DC Resistance，DCR)大于该内导电材10或该外导电材30的直流阻抗。而在该电性连接步骤S4中利用一氩焊机70进行焊接工艺(如氩焊工艺)于该接缝处33的两侧壁33a及与该两侧壁33a相连的基材20表面20a形成一电连接点40以构成一电气连结关系，其中，该接缝处33的宽度越小，于该接缝处33形成该电连接点40时可使该外导电材30的包覆越为紧密，接着，在该绝缘包覆步骤S6中将一绝缘材50完整包覆该外导电材30及该电性接点30而形成一多层导电金属线，该绝缘材50可为涂料或套管，其材料为环氧树脂、亚克力树脂、硅利康树脂或聚胺酯树脂。该多层导电金属线藉由不同导体材质包覆而增加不同层次导层，且由于该基材20的直流阻抗大于该内导电材10或该外导电材30的直流阻抗(DC Resistance，DCR)，于本实施例中，该内导电材10及该外导电材30的材质皆为铜，而该基材20的材质则为锡或铝，以供在高频环境时直流阻抗较高的基材20将会让电子通过直流阻抗较低的内导电材10或外导电材30，提供在相同材料面积下具有较高的导通面积，达到降低集肤效应及提升导通效率等目的。

再请参阅图4至图5-2，为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第二实施例流程步骤示意图及其第二实施例结构剖视示意图，如图所示：在该电性连接步骤S4与该绝缘包覆步骤S6之间还可以包含有决定是否再次包覆步骤S41，若是，即再回到该表面包覆步骤S2时，于该外导电材30上包覆有另一基材20，再提供另一厚度与前一该外导电材30相同的外导电材30，将该另一外导电材30包覆于该另一基材20上，令该另一外导电材30同样形成有另一接缝处，并利用该焊接工艺于该另一接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的另一基材20表面形成另一电连接点40与该另一基材20构成一电气连结关系；若否，直接执行该绝缘包覆步骤S6。

更详言之，在表面包覆步骤S2中，于该内导电材10表面上包覆有一第一基材21，该轧压包覆步骤S3提供一第一外导电材31，利用一轧压包覆机60将该第一外导电材31包覆于该第一基材21上，以于该第一外导电材31未相连接的两侧之间形成有一第一接缝处(如图3-1的接缝处33)，接着，在该电性连接步骤S4中利用一氩焊机70进行氩焊工艺于该接缝处33的两侧壁33a及与该两侧壁33a相连的第一基材21表面(如图3-1中的基材20表面20a)形成一第一电连接点41，再决定是否再次包覆一第二基材22及一第二外导电材32(即为决定是否再次包覆步骤S41)，若是则回到该表面包覆步骤S2中，将该第二基材22包覆于该第一外导电材31上，接着，再将该第二外导电材32包覆于该第二基材22上，并于该第二外导电材32未相连接的两侧形成有一第二接缝处，接着，再重复该电性连接步骤S4，以于该第二接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的第二基材22表面形成第二电连接点42。另外，多层重复执行的外导电材30的电连接点40位于相同位置，亦即，该第一电连接点41及该第一电连接点42的设置位置可为相互垂直方向设置，或者，多层重复执行的外导电材30的电连接点40位于相异位置，亦即，该第一电连接点41及该第一电连接点42的设置位置可为交错方向设置(如图5-2)。

因此，通过前述制法，本发明亦揭露一多层导电金属线，包含有一内导电材10；一基材20，包覆于该内导电材10上；一外导电材30，包覆于该基材20上，且该外导电材30未相连接的两侧形成有一接缝处33；一电连接点40，设于该接缝处33中；以及一绝缘层50，包覆于该外导电材30及该电性接点40。

更详言之，本发明更可揭露一多层导电金属线，包含有一内导电材10；一第一基材21，包覆于该内导电材10上；一第一外导电材31，包覆于该第一基材21上，且该第一外导电材31未相连接的两侧形成有一第一接缝处；一第一电连接点41，设于该第一接缝处中；一第二基材22，包覆于该第一外导电材31上；一第二外导电材32，包覆于该第二基材22上，且该第二外导电材32未相连接的两侧形成有一第二接缝处；一第一电连接点42，设于该第二接缝处；以及一绝缘层50，包覆于该第二外导电材32及该第二电性接点42。应注意的是，本发明的基材20及外导电材30的包覆层数可为依据实际使用情况而增减，于以上的实施例中所应用的形状仅为例示性说明者，亦非用以限制本发明。

请参阅图6，为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第三实施例流程步骤示意图，本实施例的多层导电金属线及其制造方法与第一实施例大致相同，惟其主要差异在于在该电性连接步骤S4与该绝缘包覆步骤S6之间还包括一裁切步骤S5，以一预定长度裁切已被该外导电材30所包覆的内导电材10，亦即，可依据设计的长度规格裁切该内导电材10，且由于裁切后的内导电材10上外导电材30是完全外露的，因此该裁切步骤S5后可施作该绝缘包覆步骤S6。

请参阅图7，为本发明的多层导电金属线及其制造方法的第四实施例流程步骤示意图，本实施例的多层导电金属线及其制造方法与第一实施例大致相同，惟其主要差异在于该绝缘包覆步骤S6之后还包括一裁切步骤S6，以一预定长度裁切该多层导电金属线，亦即，可依据设计的长度规格裁切不同长度的多层导电金属线，使其具有可随时变更规格的优点。

综上所述，本发明的多层导电金属线及其制造方法主要提供一实心的内导电材、一基材及至少一外导电材，将该基材包覆于该内导电材上，并该基材上再包覆该外导电材，且于该外导电材未相连接的两侧之间形成有一接缝处，利用一焊接工艺于该接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的基材表面形成一电连接点，藉由不同导体材质包覆而增加不同层次导层，以提供在相同材料面积下具有较高的导通面积，达到降低集肤效应及提升导通效率等目的，且可藉由重复于该外导电材上依序堆叠并包覆有至少一基材及至少一外导电材而得一多层导电金属线，使其增加截面积进而增加其集肤效应的有效面积，并具有可大量生产及可随时变更规格等优点。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种多层导电金属线的制造方法，其特征在于，包括：

一备料步骤，提供一为实心的内导电材；

一表面包覆步骤，提供一基材，将该基材包覆于该内导电材上，该基材为金属材料，且该基材的直流阻抗大于该内导电材的直流阻抗；

一轧压包覆步骤，提供至少一为片状的外导电材，该外导电材的直流阻抗小于该基材的直流阻抗，将该外导电材包覆于该基材上，并于该外导电材未相连接的两侧之间形成有一接缝处；

一电性连接步骤，利用一焊接工艺于该接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的基材表面形成一电连接点以构成一电气连结关系；以及

一绝缘包覆步骤，提供一绝缘材，将该绝缘材包覆该外导电材及该电性接点而形成一多层导电金属线。

2.如权利要求1所述的多层导电金属线的制造方法，其特征在于，在该电性连接步骤及该绝缘包覆步骤之间还包含决定是否再次包覆，若是则回到该表面包覆步骤中，将另一基材包覆于该外导电材，再将另一外导电材包覆于该另一基材，若否，则进入绝缘包覆步骤。

3.如权利要求2所述的多层导电金属线的制造方法，其特征在于，若决定再回到该表面包覆步骤时，重复步骤的另一外导电材包覆于该另一基材上，令该另一外导电材同样形成有另一接缝处，并利用该焊接工艺于该接缝处的两侧壁及与该两侧壁相连的另一基材表面形成另一电连接点与该另一基材构成一电气连结关系。

4.如权利要求3所述的多层导电金属线的制造方法，其特征在于，该些外导电材的电连接点位于相同位置。

5.如权利要求3所述的多层导电金属线的制造方法，其特征在于，该些外导电材的电连接点位于相异位置。

6.如权利要求3所述的多层导电金属线的制造方法，其特征在于，该些外导电材的厚度为相同。

7.如权利要求1所述的多层导电金属线的制造方法，其特征在于，还包括一裁切步骤，以一预定长度裁切该多层导电金属线。

8.如权利要求1所述的多层导电金属线的制造方法，其特征在于，在该电性连接步骤与该绝缘包覆步骤之间还包括一裁切步骤，以一预定长度裁切被该外导电材包覆的内导电材。

9.一种如权利要求1所述的多层导电金属线的制造方法所制作形成的多层导电金属线。