CN107742619A - 一种贴片型电子器件及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种贴片型电子器件及其封装方法，其贴片型电子器件，电极片包括上电极片和下电极片，并分别通过导电介质固接在芯片的上表面和下表面；芯片、电极片限位于绝缘外壳的单面开槽内，并通过电子绝缘封胶封装在开槽内；上电极片和下电极片的自由端延伸至绝缘外壳外并形成一卡扣，并扣合在绝缘外壳的外壳边上。其封装方法利用自动化设备进行封装，避免了冲压成型高压对芯片的损坏。本发明制作工艺简单，通用性强，适用于大功率或小功率贴片器件封装，适合不同形状、厚度的芯片封装，适合多芯片封装，也适合多引脚产品封装，制造的产品外观美观，占用空间小,编带包装后，便于自动化上印刷电路板上，提高了上印刷电路板效率。
Description
技术领域
本发明涉及贴片式电子器件技术领域，特别是一种贴片型电子器件及其封装方法。
背景技术
随着电子技术的发展和更新换代，电力电子产品集成度越来越高，半导体元件和IC的工作电压越来越低，对可靠性和安全性的要求日益提高。生活中电器漏电，电脑主机烧毁，手机爆炸等问题困扰着多少使用者，又有多少产品因为没能通过安规测试而推迟上市。问题的多样化和复杂化导致电路保护元件的高速发展，如今的保护器件已发展成为一个品类繁多的新兴电子元件领域，而过压保护器件是保护器件中重要的一个分支。
随着电子产品需求量的快速发展，生产自动化程度的提高，过压保护器件的结构也由原始的引线式逐步向表面贴片式发展。
目前过压保护贴片元件，主要是用热塑封环氧树脂成型的模式，但此模式的热塑封模具开模成本高，热压成型中成型压力存在将大芯片压坏等原因，无法做一些大功率的贴片过压保护元件。
结合以上三点，开发一种新的过压保护贴片型器件及其封装方法，在现阶段安防贴片元器件技术领域尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种贴片型电子器件及其封装方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种贴片型电子器件，其包括芯片、电极片、电子绝缘封胶和绝缘外壳；所述电极片包括上电极片和下电极片，并分别通过导电介质固接在芯片的上表面和下表面；所述芯片、电极片限位于绝缘外壳的单面开槽内，并通过所述电子绝缘封胶封装在开槽内；所述上电极片和下电极片的自由端延伸至绝缘外壳外并形成一卡扣，并扣合在绝缘外壳的外壳边上；在所述上电极片和下电极片的固接端设置有定位孔，定位孔的中心点、芯片的中心点、开槽的中心点三者重合。
上述技术方案中，所述芯片为瞬态抑制二极管芯片、半导体放电管芯片、陶瓷气体放电管、玻璃放电管、温度保险丝芯片、自恢复保险丝芯片、压敏电阻芯片、电阻芯片、电容芯片、电感芯片中的一个形成单芯片或几个组合形成芯片组。
上述技术方案中，所述导电介质为焊料，而该焊料为锡、锡银铜、银铜、锡铅银或锡铅；或者，所述导电介质为导电胶。
上述技术方案中，所述电子绝缘封胶可以为单种胶或混合胶。
上述技术方案中，所述开槽包括位于中心的中心槽以及关于中心槽相对称的两卡槽，所述上电极片和下电极片限位于该卡槽内。
上述技术方案中，所述绝缘外壳为陶瓷、玻璃、塑胶中的一种或几种。
为了进一步解决上述现有技术的不足，还提供了一种贴片型电子器件的封装方法，其包括以下步骤：步骤一，利用自动化设备将绝缘外壳的方向统一，保持开槽的开口朝上；步骤二，将绝缘外壳送至定位治具进行定位；步骤三，识别开槽的中心点，按照定位孔的中心点、导电介质的中心点、芯片的中心点分别与开槽的中心点重合，依次将下电极片、导电介质、芯片、导电介质、上电极片装配到开槽中；其中，下电极片的卡扣扣合在绝缘外壳的外壳边上，上电极片的卡扣扣合在绝缘外壳的外壳边上；步骤四，通过一定温度以使导电介质融化，从而将下电极片、芯片和上电极片导电固接；步骤五，在开槽中的空隙位置中填充电子绝缘封胶，并通过一定温度将电子绝缘封胶固化，得到如权利要求1-6任一所述的贴片型电子器件。
上述技术方案中，所述步骤四中，通过炉子提供一定温度，该炉子为回流焊炉子或隧道炉。
上述技术方案中，所述自动化设备包括将绝缘外壳自动排序和方向统一的送料装置，将绝缘外壳进行移至定位治具上的第一机械手，识别开槽的中心点的识别装置，将下电极片、导电介质、芯片、导电介质、上电极片依次装配到开槽中的第二机械手，将绝缘外壳连同装配件一并移动的传输装置，以及填充电子绝缘封胶的注胶装置。
上述技术方案中，所述送料装置为振动盘、筛选设备或治具。
本发明的有益效果是：
一、由此做出的贴片压敏电阻，制造的产品外观美观，占用空间小，编带包装后，便于自动化上印刷电路板上，提高了上印刷电路板效率。
二、由此方法可以做5D的贴片压敏电阻，也可以做7D、10D、14D、20D、32D等不同压敏芯片规格尺寸的压敏电阻。
三、此方法过程中，无弯脚成型工序，减少生产流程，减少弯脚对产品芯片的应力，使得产品性能更加可靠。
附图说明
图1是本发明绝缘外壳的结构示意图；
图2是本发明填充电子绝缘封胶前的装配结构示意图；
图3是图2中A-A的截面结构示意图；
图4是本发明填充后的成品结构示意图；
图5是本发明上电极片的结构示意图；
图6是本发明下电极片的结构示意图。
图中，1、芯片；2、上电极片；3、下电极片；4、电子绝缘封胶；5、绝缘外壳；6、开槽；61、中心槽；62、卡槽；63、外壳边；7、导电介质；31、第一水平段；32、第一定位孔；33、圆弧倒角；34、第一垂直段；35、第一U形卡扣；21、第二水平段；22、第二定位孔；23、圆弧倒角；24、第二垂直段；25、第二U形卡扣。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1-6所示，一种贴片型电子器件，其包括芯片1、电极片、电子绝缘封胶4和绝缘外壳5；所述电极片包括上电极片2和下电极片3，并分别通过导电介质7固接在芯片1的上表面和下表面；所述芯片1、电极片限位于绝缘外壳5的单面开槽6内，并通过所述电子绝缘封胶4封装在开槽6内；所述上电极片2和下电极片3的自由端延伸至绝缘外壳5外并形成一卡扣，并扣合在绝缘外壳5的外壳边63上；在所述上电极片2和下电极片3的固接端设置有定位孔，定位孔的中心点、芯片1的中心点、开槽6的中心点三者重合，三者重合的意义在于满足自动化生产的时候用于自动化对位。该卡扣为U形或勾形结构的卡扣。定位孔可以为圆形、方形、椭圆形等。电极片的材质为金属导电材质的铜、铜钢、铁、铁镍等导电金属或合金材料，表面可经锡、银、镍等表面处理。
如图5-6所示，下电极片3包括第一水平段31，在第一水平段31的前端设有第一定位孔32，并且第一水平段31的前端边角为圆弧倒角33，避免超出芯片1的边缘范围，在第一水平段31的后端垂直设有第一垂直段34，第一垂直段34位于卡槽62的范围内，在第一垂直段34的顶端设置有第一L形段，该L形段与第一垂直段34形成第一U形卡扣35，第一U形卡扣35的口径与外壳边63的厚度相匹配，使得卡扣能够比较稳定地扣合在外壳边63。同理，上电极片2包括第二水平段21，在第二水平段21的前端设有第二定位孔22，并且第二水平段21的前端边角为圆弧倒角23，避免超出芯片1的边缘范围，在第二水平段21的后端垂直设有第二垂直段24，第二垂直段24位于卡槽62的范围内，在第二垂直段24的顶端设置有第二L形段，该第二L形段与第一垂直段34形成第二U形卡扣25，第二U形卡扣25的口径与外壳边63的厚度相匹配，使得卡扣能够比较稳定地扣合在外壳边63。在L形段的折弯处设有边线孔。
其中，所述芯片1为瞬态抑制二极管芯片、半导体放电管芯片、陶瓷气体放电管、玻璃放电管、温度保险丝芯片、自恢复保险丝芯片、压敏电阻芯片、电阻芯片、电容芯片、电感芯片中的一个形成单芯片或几个组合形成芯片组。芯片组中，相邻单芯片与单芯片之间同样使用导电介质7进行固接。
其中，所述导电介质7为焊料，而该焊料为锡、锡银铜、银铜、锡铅银或锡铅，该焊料在融化之前为固化的焊料片，融化之后使电极片与芯片1之间焊接；或者，所述导电介质7为导电胶，该导电胶在融化之前为固化的导电胶块，融化之后使电极片与芯片1之间胶接。
其中，所述电子绝缘封胶4可以为单种胶或混合胶。混合胶可以为两种或三种胶等混合而得。
如图1所示，所述开槽6包括位于中心的中心槽61以及关于中心槽61相对称的两卡槽62，所述上电极片2和下电极片3限位于该卡槽62内。卡槽62的宽度与电极片的宽度相匹配，使电极片刚好限位于卡槽62中保持定位。实施例中，中心槽61为圆形，卡槽62为方形槽，卡槽62与中心槽61相连通为一体。
其中，所述绝缘外壳5的材质为陶瓷、玻璃、塑胶中的一种或几种。
一种贴片型电子器件的封装方法，其包括以下步骤：
步骤一，利用自动化设备将绝缘外壳5的方向统一，保持开槽6的开口朝上；利用振动盘可以连续输出绝缘外壳5，大大提高了送料效率。
步骤二，将绝缘外壳5送至定位治具进行定位；定位治具设置于传输装置上。
步骤三，识别开槽6的中心点，按照定位孔的中心点、导电介质7的中心点、芯片1的中心点分别与开槽6的中心点重合的规则，依次将下电极片3、导电介质7、芯片1、导电介质7、上电极片2装配到开槽6中；其中，下电极片3的卡扣扣合在绝缘外壳5的外壳边63上，上电极片2的卡扣扣合在绝缘外壳5的外壳边63上；通过卡扣扣合在外壳边63上可以有利于固定电极片的位置。
步骤四，通过炉子提供一定温度以使导电介质7融化，从而将下电极片3、芯片1和上电极片2导电固接；该炉子为回流焊炉子或隧道。
步骤五，在开槽6中的空隙位置中填充电子绝缘封胶4，并通过一定温度将电子绝缘封胶4固化，得到如前述的贴片型电子器件。
其中，所述自动化设备包括将绝缘外壳5自动排序和方向统一的送料装置，将绝缘外壳5进行移至定位治具上的第一机械手，识别开槽6的中心点的识别装置，将下电极片3、导电介质7、芯片1、导电介质7、上电极片2依次装配到开槽6中的第二机械手，将绝缘外壳5连同装配件一并移动的传输装置，以及填充电子绝缘封胶4的注胶装置。所述送料装置为振动盘、筛选设备或治具。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种贴片型电子器件，其特征在于：包括芯片、电极片、电子绝缘封胶和绝缘外壳；所述电极片包括上电极片和下电极片，并分别通过导电介质固接在芯片的上表面和下表面；所述芯片、电极片限位于绝缘外壳的单面开槽内，并通过所述电子绝缘封胶封装在开槽内；所述上电极片和下电极片的自由端延伸至绝缘外壳外并形成一卡扣，并扣合在绝缘外壳的外壳边上；在所述上电极片和下电极片的固接端设置有定位孔，定位孔的中心点、芯片的中心点、开槽的中心点三者重合。
2.根据权利要求1所述的一种贴片型电子器件，其特征在于：所述芯片为瞬态抑制二极管芯片、半导体放电管芯片、陶瓷气体放电管、玻璃放电管、温度保险丝芯片、自恢复保险丝芯片、压敏电阻芯片、电阻芯片、电容芯片、电感芯片中的一个形成单芯片或几个组合形成芯片组。
3.根据权利要求1所述的一种贴片型电子器件，其特征在于：所述导电介质为焊料，而该焊料为锡、锡银铜、银铜、锡铅银或锡铅；或者，所述导电介质为导电胶。
4.根据权利要求1所述的一种贴片型电子器件，其特征在于：所述电子绝缘封胶可以为单种胶或混合胶。
5.根据权利要求1所述的一种贴片型电子器件，其特征在于：所述开槽包括位于中心的中心槽以及关于中心槽相对称的两卡槽，所述上电极片和下电极片限位于该卡槽内。
6.根据权利要求1所述的一种贴片型电子器件，其特征在于：所述绝缘外壳为陶瓷、玻璃、塑胶中的一种或几种。
7.一种贴片型电子器件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，利用自动化设备将绝缘外壳的方向统一，保持开槽的开口朝上；
步骤二，将绝缘外壳送至定位治具进行定位；
步骤三，识别开槽的中心点，按照定位孔的中心点、导电介质的中心点、芯片的中心点分别与开槽的中心点重合，依次将下电极片、导电介质、芯片、导电介质、上电极片装配到开槽中；其中，下电极片的卡扣扣合在绝缘外壳的外壳边上，上电极片的卡扣扣合在绝缘外壳的外壳边上；
步骤四，通过一定温度以使导电介质融化，从而将下电极片、芯片和上电极片导电固接；
步骤五，在开槽中的空隙位置中填充电子绝缘封胶，并通过一定温度将电子绝缘封胶固化，得到如权利要求1-6任一所述的贴片型电子器件。
8.根据权利要求1所述的一种贴片型电子器件的封装方法，其特征在于：所述步骤四中，通过炉子提供一定温度，该炉子为回流焊炉子或隧道炉。
9.根据权利要求1所述的一种贴片型电子器件的封装方法，其特征在于：所述自动化设备包括将绝缘外壳自动排序和方向统一的送料装置，将绝缘外壳进行移至定位治具上的第一机械手，识别开槽的中心点的识别装置，将下电极片、导电介质、芯片、导电介质、上电极片依次装配到开槽中的第二机械手，将绝缘外壳连同装配件一并移动的传输装置，以及填充电子绝缘封胶的注胶装置。
10.根据权利要求1所述的一种贴片型电子器件的封装方法，其特征在于：所述送料装置为振动盘、筛选设备或治具。
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