CN111292961A - 一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件 - Google Patents

Abstract

本发明是一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件，包括涂覆封装的表面贴装陶瓷介质电容器、压敏电阻器、热敏电阻器和集成电路共烧陶瓷模块，是用浸涂、喷涂环氧树脂包封料或者滚涂、浸涂绝缘保护漆的涂覆包封层包裹陶瓷介质、金属电极、金属引线的电极焊接面，其中金属引线为带状，上有电极焊接面、导流孔、线路板焊接面，导流孔被包裹在涂覆层内，线路板焊面在涂覆层外，表面贴装电子陶瓷元器件体内无气泡。

Description

一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件

技术领域

本发明是一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件，包括陶瓷介质电容 器、压敏电阻器、热敏电阻器和集成电路共烧陶瓷模块，是对电极、陶瓷介 质、引线焊接面采用干式粉体或湿式浆料涂覆方式包封，属于电子元器件技 术领域。

背景技术

传统的陶瓷介质的电容器、压敏电阻器、热敏电阻器、集成电路共烧陶 瓷模块电子陶瓷元器件为圆片插脚型。其表面有线状引出端和电极焊接造成 的明显弧形凸起，形状为不规则铁饼形状，尺寸误差较大，无法用于SMT自 动化焊接的机械上料；而且线状引出端使陶瓷介质电子元器件使用时一般采 用手工插件方式安装，人工成本高；元件垂直立插在电子线路板上，占用线 路板高度空间，不利于实现线路板的超薄化设计。

现印刷电路板、柔性电路板技术的发展和电子线路板自动化装配生产的 应用，对陶瓷基片电子元器件提出了适用于SMT电路板生产的机械手自动化 抓取安放和在柔性电子线路板上焊接的要求。新型的表面贴装电子陶瓷元器 件，如塑封型表面贴装瓷介电容器、压敏电阻器、热敏电阻器和集成电路共 烧陶瓷模块，采用模具热压注塑封装方式实现产品表面平整，以利于SMT吸 料自动贴装。

有鞍山奇发电子陶瓷科技有限公司的广东南方宏明电子科技有限公司公 开了CN204792436U、CN104701009A、CN204577251U、CN205016385U的 内容，涉及到可用于SMT表面安装技术工艺的贴装陶瓷电容、压敏电阻。在 公开CN204792436U、CN104701009A、CN204577251U、CN205016385U的 内容均是采用塑封技术设备进行元器件包封。塑封工艺是将表面贴装电容、 电阻放在一个模具内，然后将封装用的塑粉装入模具包裹住元器件后加热熔 化，粘接后再冷却固化完成塑封。塑封产品的封装材料单一、导热性较低， 而且表面贴装元件的封装材料较厚，造成塑封的元器件体积大而且功率较小。 塑封工艺技术生产工艺复杂、设备资金投入大、生产效率低、原材料成本高， 造成塑封型表面贴装陶瓷元件的生产成本居高不下，不利于市场使用推广。

涂覆封装工艺技术是电子元器件包封技术的一种，是用连续式涂装设备， 浸涂、喷涂热固粉体或滚涂浆体方式，对焊接好的陶瓷介质、电极、引线进 行浸入、喷涂、滚涂实现涂覆，效率高，成本低。由于公开的CN204792436U、 CN104701009A、CN204577251U、CN205016385U内容涉及的表面贴装电容、 电阻采用带式的引线与陶瓷体、电极焊接，带式引线由于引线具有宽度，在 引线与电极之间形成一个比较小、深的区域，封装过程的封装材料难以完全 填充到电极与引线之间，造成电子元件内产生气泡，影响质量。

发明内容

本发明是一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件，具体说是针对适用 于SMT工艺的表面贴装型陶瓷介质电容器、压敏电阻器、热敏电阻器和集成 电路共烧陶瓷模块，其结构为由环氧树脂包封料或者绝缘保护漆的涂覆涂覆 层包裹陶瓷介质、金属电极、金属引线焊接面，对线路板焊接的引线线路板 焊面在涂覆包封材料外；其中金属引线为带状，在带状金属引线与电极焊面 临近的部位开有涂覆材料导流孔，导流孔被包裹在涂覆包封材料内，部分引 线和线路板焊接面在涂覆层外。

本发明是通过在带状引线上开有涂覆材料引流孔，可以在封装过程使粉 料或浆料通过涂覆材料导流孔充满引线与电极之间的夹角和引线与陶瓷介质 之间的缝隙，使表面贴装电子陶瓷元器件封装体内无气泡。这种表面贴装电 子陶瓷元器件可应用涂覆封装设备和粉体、液体涂覆的包封，提高生产效率、 降低生产成本、提高产品质量。

涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件的构成为：中间是陶瓷介质4、介质 两面是金属电极3，电极3两面焊接带状金属引线1的电极焊接面2，陶瓷介 质4、电极3、电极焊接面2的焊接部分和引线1与陶瓷介质4相持区9的部 分均被涂覆层5封装，涂覆层5为环氧树脂包封料或者绝缘保护漆，引线1 与线路板6连接的带状金属引线1上线路板焊面8在涂覆层5外。

引线1为金属带状，引线1上有电极焊面2、线路板焊面8和导流孔7。 电极焊面2与陶瓷介质4上电极3的形状一致，面积略小于电极3，引线1上 在电极焊面2外临近的部位，开有涂覆材料导流孔7。电极焊面2与电极3呈 同中心焊接，焊接后的引线1位于陶瓷介质元件的中心，产品尺寸规则，电 极焊面2外沿与电极3外沿之间为焊料可露出的部分，露出的焊料不高于电 极焊面3的高度，不大于电极3的表面。引线1焊接后上下两面均为平面。 上下两条引线1的水平面夹角可以为任意角度，上下2个线路板焊面8不能 产生连接。

带状金属引线1与电极3之间夹角和引线1与陶瓷介质4侧面之间缝隙 形成带状引线1和元件体间的相持区9，引线1上的涂覆材料导流孔7的长度 与相持区9的高度相同。在使用连续式涂装设备和浸涂、喷涂热固粉体或滚 涂浆体方式，对焊接好的陶瓷介质4、电极3、带状金属引线1的焊接体进行 预热，再浸涂或喷涂环氧树脂包封料或者滚涂绝缘保护漆方式实行涂覆封装， 封装材料粘附在焊接体表面，同时后级封装预热的同时又对前级粘附的封装 材料进行烘干和预固化，表层形成多层、均匀、致密的绝缘、防潮封装层。 封装过程中使用的粉料或浆料通过涂覆材料导流孔7充满相持区9，封装后表 面贴装电子陶瓷元器件内无气泡。

本发明的涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件中，通过在带状引线1中 间有导流孔7，不会因带状引线1较宽对陶瓷介质4和电极3具有遮挡影响涂 覆料完全填充，避免封装体内部形成气泡，并使线路板焊面8可以多种方式 与线路板6焊接。涂覆封装后的带状金属引线1上的线路板焊面8可弯向陶 瓷元件外侧，或内侧，或竖直向下，或在表面贴装电子陶瓷元器件底部引线1 的电极焊面2与线路板焊面8一体并且线路板焊面8的背面是电极焊面2。线 路板焊面8可以与线路板6水平焊接，也可以插入线路板6的插孔垂直焊接。

本发明的涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件中，带状引线1与电极3 是面连接，接触面大、连接质量好，可适用于高功率的元器件，在带状引线1 中间有导流孔7，避免封装体内部形成气泡，整体提升产品质量。该元件未封 装状态上下面均为平面，通过连续式涂覆设备均匀、多次涂覆封装包封材料， 单次封装厚度增长较小，使封装后上下表面也呈平面，应用于SMT贴装过程 可用吸盘吸料式等装置自动上料，且底部与平面的线路板紧密结合，易平行 贴装在电子线路板表面，有效降低高度，有利于实现电子线路板和整机的超 薄化设计。两侧引线可形成任意角度的夹角，适用于各种复杂的电路连接， 有利于优化电子线路板设计。还可以采用上部单引出端焊接，陶瓷元器件底 部电极无引出端、无涂装包封，元器件电极与电子线路板同心焊接方式进一 步节约线路板空间。

附图说明

图1：贴片陶瓷元件水平剖视图

图2：未封装时部件组织结构示意图

图3：贴片陶瓷元件竖直剖视图

图4：单侧引线水平线路板焊面的贴片陶瓷元件竖直剖视图

图5：垂直线路板焊面的贴片陶瓷元件竖直剖视图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施 方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实 施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

实例1

本实例为涂覆封装的表面贴装陶瓷电容器，如图3所示，陶瓷介质4为 圆柱形瓷介电容器，陶瓷介质4上下两个圆形表面涂布铜金属电极3，电极3 面积与陶瓷介质4上下圆形面积相同。

上下引线1为铁合金表面镀锡金属带，其电极焊面2为圆形，面积略小 于电极3，电极焊面2与电极3呈同中心焊接面连接，电极焊面2外沿与电极 3外沿之间露出的焊料不高于电极焊面3的高度、不大于电极3的表面外沿。

上引线1在电极焊接后向下以大于90°弯折至陶瓷介质4的中部后再水 平方向弯折，下引线1电极焊接后向上以大于90°弯折至陶瓷介质4的中部 后再水平方向弯折。两边的引线1水平一段后再均向下垂直弯折至电容器下 部平面以下后，向外再水平弯折成为引线1的线路板焊接面8。引线1上的涂 覆材料导流孔7的长度与引线1自电极焊接后至陶瓷介质4中部的相持区9 高度一致。

采用环氧树脂粉料喷涂方式对焊接体包覆，把焊接体加热后在环氧树脂 粉料中多次通过，涂覆材料包裹住焊接体并通过导流孔7进入相持区9，在引 线1与陶瓷介质4之间的缝隙以及与电极3表层的夹角内充满。环氧树脂粉 料热固后形成涂覆层5。线路板焊接面8与连接的引线1垂直部分在包封体5 之外。封装后的陶瓷电容器上下平面呈水平，上下两个引线1呈180°向外平 行展开，上下引线1上的两个线路板焊接面8在一个水平面，本发明的贴片 陶瓷电容平贴在电子线路板表面，线路板焊接面8水平焊接在线路板6表面 上。

实例2

本实例为涂覆封装的单侧引线表面贴装压敏电阻器，如图4所示，陶瓷 介质4为立方体压敏电阻器，陶瓷介质4上下为两个正方形银金属电极3，电 极3面积比陶瓷介质4上下正方形面积略小。上引线1采用铜合金表面镀锡 金属带，电极焊面2为正方形，面积略小于电极3，电极焊面2与电极3呈同 中心焊接，电极焊面2外沿与电极3外沿之间露出的焊料不高于电极焊面3 的高度、不大于电极3的表面外沿。上引线1在电极焊接后向下以90°弯折至陶瓷介质4的底部后再水平方向弯折成为引线1的线路板焊接面8。引线1 上的涂覆材料导流孔7的长度与引线1自电极焊接后至陶瓷介质4底部的相 持区9高度一致。下部引线1的电极焊面2与线路板焊面8一体，电极焊面2 一面与电极3焊接，另一面为线路板焊面8

采用滚涂绝缘漆方式对焊接体侧面及上表面进行包覆，用滚涂设备在焊 接体表面进行多次滚涂，绝缘漆包裹住焊接体并通过导流孔7进入相持区9， 在引线1与陶瓷介质4之间的缝隙以及与电极3表层的夹角内充满，绝缘漆 热干燥后形成厚度均匀、表面平滑的涂覆层5把焊接体包覆。线路板焊接面8 和下部的电极焊面2底部在涂覆层5外，电极焊面2底部为下部引线的线路 板焊面8。线路板焊面8与电子线路板6水平焊接。

实例3

本实例为发明的涂覆封装的垂直线路板焊面的表面贴装热敏电阻器。如 图5所示，陶瓷介质4为立方体压敏电阻器，陶瓷介质4上下为两个正方形 银金属电极3，电极3面积比陶瓷介质4上下正方形面积略小。

上下引线1采用铜合金表面镀锡金属带，电极焊面3为正方形，面积略 小于电极3，电极焊面2与电极3呈同中心焊接，电极焊面2外沿与电极3外 沿之间露出的焊料不高于电极焊面3的高度、不大于电极3的表面外沿。上 引线1在电极焊接后向下以90°弯折至陶瓷介质4的底部后再垂直向下一段， 成为引线1的线路板焊接面8。引线1上的涂覆材料导流孔7的长度与引线1 自电极焊接后至陶瓷介质4底部的相持区9高度一致。只有上引线1一侧有导流孔。下引线1电极焊面2与电极3焊接后，引线向下弯折90°，垂直向 下一段为线路板焊面8。

采用浸涂绝缘漆方式对焊接体包覆，用浸涂设备把焊接体夹持住线路板 焊面8后多次浸入绝缘漆内，绝缘漆包裹住焊接体并通过导流孔7进入相持 区9，在右侧引线1与陶瓷介质4之间的缝隙以及与电极3表层的夹角内充满， 绝缘漆干燥固化后形成厚度均匀、表面平滑的涂覆层5把焊接体包覆，封装 后的陶瓷电阻上下平面呈水平，线路板焊接面8在涂覆层5外。贴片压敏电 阻器平贴在电子线路板表面，线路板焊接面8插入电子线路板6板孔中被垂 直焊接在电子线路板表面。

Claims (4)

1.一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件，包括涂覆封装的表面贴装陶瓷介质电容器、压敏电阻器、热敏电阻器和集成电路共烧陶瓷模块，其结构为由环氧树脂或者绝缘保护漆的涂覆层包裹陶瓷介质、金属电极、电极的金属引线焊接面，引线的线路板焊面在涂覆层外；其中金属引线为带状，引线焊接面与电极面同形状、面积略小，且与电极呈同中心焊接，带状金属引线与电极焊面临近和与陶瓷介质相持区的部位开有涂覆材料导流孔，导流孔在涂覆层内。

2.根据权利要求1所述的一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件，其特征为带状金属引线开有涂覆材料导流孔，用涂装设备浸涂或喷涂环氧树脂涂覆材料或者滚涂、浸涂绝缘保护漆对元器件封装形成绝缘、防潮状的涂覆层，封装的粉料或浆料通过导流孔充满引线与电极之间的夹角和引线与陶瓷介质之间的缝隙，表面贴装电子陶瓷元器件体内无气泡。

3.根据权利要求1所述的一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件，其特征是引线为带状金属，带状金属引线焊接面与电极面同形状、面积略小，且与电极呈同中心焊接，电极焊面外沿与电极外沿之间为焊料可露出的部分，露出的焊料不高于电极焊面的高度，不大于电极的表面，引线焊接后上下两面均为平面，电极焊面与上下两条引线的水平面夹角可以为任意角度，适应各种电路设计。

4.根据权利要求1所述的一种涂覆封装的表面贴装电子陶瓷元器件，其特征为封装后电子元件的线路板焊面在陶瓷元件的涂覆包封层外侧，线路板焊面弯向水平与线路板焊接，或竖直向下插入线路板焊接，或表面贴装电子陶瓷元器件底部引线的电极焊面与线路板焊面是一体且一面与线路板焊接另一面与电极焊接。

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