CN111805035A - 电感元件的引脚焊接封装方法及电感元件 - Google Patents

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CN111805035A CN202010689962.8A CN202010689962A CN111805035A CN 111805035 A CN111805035 A CN 111805035A CN 202010689962 A CN202010689962 A CN 202010689962A CN 111805035 A CN111805035 A CN 111805035A
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陈明轩
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Abstract

本申请提供的一种电感元件的引脚焊接封装方法及电感元件，该方法包括将漆包线的一端缠绕于待焊接引脚中部；其中，所述漆包线的缠绕部分包括去漆焊接部分和未去漆缓冲部分，所述漆包线的未去漆缓冲部分位于所述漆包线的缠绕部分靠近所述待焊接引脚根部的一侧且位于所述漆包线的去漆焊接部分与所述漆包线的未缠绕部分之间，将所述漆包线的缠绕部分压至所述待焊接引脚根部，以对所述漆包线的缠绕部分进行松线，从而使其处于松弛状态；采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接。该方法在无需改变电感元件整体设计结构工艺情况下，有效抑制了电感元件在生产、使用过程中漆包线断线问题的发生。

Description

电感元件的引脚焊接封装方法及电感元件
技术领域
本申请涉及电感元件制造技术领域，特别地涉及一种电感元件的引脚焊接封装方法及电感元件。
背景技术
电感元件主要包括高频变压器、滤波器、电感、扼流圈、互感器等，应用在电源滤波电路、开关电源电路，信号检测电路，在电路中主要作用滤波、储能、变压等。电感元件结构有三部分组成，线圈绕组、磁芯和环氧骨架。实际应用中出现电感元件失效，原因是漆包线(通常为铜漆包线)崩断开路导致控制器失效，经过对失效器件进行分析发现与绕线焊接工艺有关。
电感元件一般采用的绑线焊接工艺大致为手工绕线后直接人工操作浸锡焊接，再经过二次浸锡清理引脚表面异物，此种焊接工艺设计导致实际引脚绕线过紧，焊接位置贴近引脚根部，后期浸锡焊接、机械应力、环境应力等情况下，易出现线圈咬线、崩断等问题，原因为外界应力一般集中于引脚根部(焊接位置)，焊锡导致此处的铜线硬度增强，抗外界应力变差，所以此处最容易出现断线。除此之外，电感元件的整个制造工艺复杂，制造各环节存在异常(绕线过紧、浸锡时间、浸锡手法、异物清理等)都有可能导致线圈断线，尤其是漆包线的去漆部分没有进行浸锡保护、漆包线弯折处镀锡层薄、弯折处正好是铜锡交界处或锡铜交界处正好处于外界应力的作用点处，均会导致裸露的铜线在潮湿环境和高电压差等各种因素影响下出现化学腐蚀导致漆包线断裂失效，给电器设备等工作可靠性带来很大影响。
发明内容
针对上述问题，本申请提供一种电感元件的引脚焊接封装方法及电感元件，解决了现有技术中电感元件在生产或使用过程中因外界应力或腐蚀问题导致漆包线断线的问题。
第一方面，本申请提供了一种电感元件的引脚焊接封装方法，所述方法包括：
将漆包线的一端缠绕于待焊接引脚中部；其中，所述漆包线的缠绕部分包括去漆焊接部分和未去漆缓冲部分，所述漆包线的未去漆缓冲部分位于所述漆包线的缠绕部分靠近所述待焊接引脚根部的一侧且位于所述漆包线的去漆焊接部分与所述漆包线的未缠绕部分之间，所述漆包线的未缠绕部分用于连接电感元件的磁芯；
将所述漆包线的缠绕部分压至所述待焊接引脚根部，以对所述漆包线的缠绕部分进行松线，从而使其处于松弛状态；
采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接。
根据本申请的实施例，优选的，上述电感元件的引脚焊接封装方法中，所述漆包线的未去漆缓冲部分的缠绕圈数被选择成使得所述漆包线的未去漆缓冲部分能够对所述待焊接引脚受到的外界应力进行缓冲。
根据本申请的实施例，优选的，上述电感元件的引脚焊接封装方法中，所述漆包线的去漆焊接部分的缠绕圈数被选择成使得所述漆包线的去漆焊接部分能够与所述待焊接引脚焊接牢固。
根据本申请的实施例，优选的，上述电感元件的引脚焊接封装方法中，所述漆包线的未去漆缓冲部分的缠绕圈数为3至5圈；和/或
所述漆包线的去漆焊接部分的缠绕圈数为2至3圈。
根据本申请的实施例，优选的，上述电感元件的引脚焊接封装方法中，所述采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接的步骤，包括以下步骤：
按照预设倾斜角度，将所述待焊接引脚倾斜浸入焊锡中，以使所述漆包线的去漆焊接部分完全浸入所述焊锡中，且所述漆包线的未去漆缓冲部分和所述漆包线的未缠绕部分不接触所述焊锡；
对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接。
根据本申请的实施例，优选的，上述电感元件的引脚焊接封装方法中，还包括：
对所述待焊接引脚进行校正；
采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行二次焊接。
根据本申请的实施例，优选的，上述电感元件的引脚焊接封装方法中，还包括：
检测所述待焊接引脚和所述漆包线是否有外露部分；
当所述待焊接引脚和所述漆包线有外露部分时，对所述待焊接引脚和所述漆包线的外露部分进行三防胶或油漆覆盖处理。
根据本申请的实施例，优选的，上述电感元件的引脚焊接封装方法中，所述漆包线的未去漆缓冲部分和所述漆包线的未缠绕部分之间有弯折。
第二方面，本申请提供一种电感元件，包括磁芯和采用如第一方面中中任一项所述电感元件的引脚焊接封装方法进行焊接封装的引脚；
其中，所述引脚通过焊接在其上的漆包线连接至所述磁芯。
根据本申请的实施例，优选的，上述电感元件中，所述引脚的材质为磷青铜材质。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本申请提供的一种电感元件的引脚焊接封装方法及电感元件，该方法包括将漆包线的一端缠绕于待焊接引脚中部；其中，所述漆包线的缠绕部分包括去漆焊接部分和未去漆缓冲部分，所述漆包线的未去漆缓冲部分位于所述漆包线的缠绕部分靠近所述待焊接引脚根部的一侧且位于所述漆包线的去漆焊接部分与所述漆包线的未缠绕部分之间，所述漆包线的未缠绕部分用于连接电感元件的磁芯；将所述漆包线的缠绕部分压至所述待焊接引脚根部，以对所述漆包线的缠绕部分进行松线，从而使其处于松弛状态；采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接。该方法在无需改变电感元件整体设计结构工艺情况下，通过调整绕线工艺、松线工艺和焊接工艺，确保了在焊接过程中漆包线不会因外界应力受损，且漆包线与引脚焊接牢固，有效抑制了电感元件在生产、使用过程中由于外界应力或腐蚀问题导致漆包线断线问题的发生。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述：
图1为本申请实施例提供的一种电感元件的引脚焊接封装方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电感元件的引脚焊接封装方法中的绕线工艺示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电感元件的引脚焊接封装方法中的松线工艺示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电感元件的引脚焊接封装方法中的焊接工艺示意图；
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。
实施例一
请参阅图1，本实施例提供一种电感元件的引脚焊接封装方法，包括：
步骤S101：如图2所示，将漆包线103的一端缠绕于待焊接引脚102中部；其中，漆包线103的缠绕部分(图中未标注)包括去漆焊接部分1031和未去漆缓冲部分1032，漆包线103的未去漆缓冲部分1032位于漆包线103的缠绕部分靠近待焊接引脚102根部的一侧且位于漆包线103的去漆焊接部分1031与漆包线103的未缠绕部分1033之间，漆包线103的未缠绕部分1033用于连接电感元件100的磁芯101。
也就是说，漆包线103包括去漆焊接部分1031、未去漆缓冲部分1032和未缠绕部分1033。
示例性的，漆包线103为铜漆包线。
漆包线103的未去漆缓冲部分1032的缠绕圈数被选择成使得漆包线103的未去漆缓冲部分1032能够对待焊接引脚102受到的外界应力进行缓冲。
漆包线103的去漆焊接部分1031的缠绕圈数被选择成使得漆包线103的去漆焊接部分1031能够与待焊接引脚102焊接牢固。
漆包线103的缠绕部分(图中未标注)的缠绕圈数为5至7圈，漆包线103的去漆焊接部分1031的缠绕圈数为2至3圈，则漆包线103的未去漆缓冲部分1032的圈数为3至5圈。
漆包线103的未去漆缓冲部分1032和漆包线103的未缠绕部分1033之间有弯折，以便于漆包线103的未缠绕部分1033连接电感元件100的磁芯101。漆包线103的未缠绕部分1033未进行去漆处理。
步骤S102：如图3所示，将漆包线103的缠绕部分压至待焊接引脚102的根部，以对漆包线103的缠绕部分进行松线，从而使其处于松弛状态。
本实施例中，松线工艺将使漆包线103的未去漆缓冲部分1032压至待焊接引脚102的根部，有效挡住了外界应力(焊接应力、机械应力和振动应力等)作用于待焊接引脚102上的作用力，使得外界应力作用于未去漆缓冲部分1032，而不是焊接部分(有焊锡)。而且漆包线103的未去漆缓冲部分1032在松线工艺以后，存在很大余量对抗外界冲击，即使遭受外界应力作用之后，也不会出现掉漆，从而可以解决断线问题。
若漆包线103拉得较紧，漆包线103的缠绕部分受到的作用力较大，长时间受力后，在腐蚀条件作用下会加速漆包线103的断裂。
步骤S103：采用浸锡焊接的方式对漆包线103的去漆焊接部分1031与待焊接引脚102进行焊接。
具体的，如图4所示，步骤S103包括以下步骤：
S103a：将待焊接引脚102和漆包线103的去漆焊接部分1031沾上助焊剂；
S103b：按照预设倾斜角度，将待焊接引脚102倾斜浸入焊锡中，以使漆包线103的去漆焊接部分1031完全浸入焊锡中，且漆包线103的未去漆缓冲部分1032和漆包线103的未缠绕部分1033不接触焊锡；
S103c：对漆包线103的去漆焊接部分1031与待焊接引脚102进行焊接。
具体的，上述步骤均采用自动焊接装置完成，焊接方式、焊接角度、焊接时间、焊接温度可根据需求进行设置，以确保在焊接过程中漆包线103不会因环境应力受损。
这种焊接方法可以有效解决由于漆包线103的去漆焊接部分1031浸锡过浅，裸露的铜线未浸锡出现铜丝裸露氧化，实际使用于恶劣环境中时会出现铜线原电池化学反应腐蚀，导致漆包线开路失效的技术问题。
步骤S104：对待焊接引脚102进行校正。
电感元件在生产过程中存在大量引脚变形，引脚尺寸不符合图纸，所以需要对待焊接引脚102进行校正，引脚校正使用夹具进行夹持校正，引脚校正过程存在不同程度应力，应力作用于待焊接引脚102的根部(未去漆缓冲部分1032所在位置处)。解决了现有技术中焊接点位于引脚根部，导致校正的机械应力正好作用于焊接点处，对焊接点处的铜线(没有漆膜)产生损伤影响，且漆包线弯折处正好处于锡与铜的交界处(即弯折处没有漆膜)，焊锡层特别薄，校正引脚很容易导致弯折处的焊锡层出现应力裂纹，导致在后续使用过程在外界应力的影响下漆包线出现断裂的问题。
步骤S105：采用浸锡焊接的方式对漆包线103的去漆焊接部分1031与待焊接引脚102进行二次焊接。
待焊接引脚102进行校正之后，需要对待焊接引脚102进行二次焊接，以清理引脚表面异物，二次焊接与第一次焊接(步骤S103)的方法相同。
步骤S106：检测待焊接引脚102和漆包线103是否有外露部分；当待焊接引脚102和漆包线103有外露部分时，对待焊接引脚102和漆包线103的外露部分进行三防胶或油漆覆盖处理。
工艺过程中，漆包线103可能会出现裸露铜线的部分或待焊接引脚102上的焊锡会脱落导致引脚裸露，比如焊接温度较高、时间过长会导致焊接点附近漆包线的漆膜熔掉。所以需要进一步对裸露的部分进行三防胶或油漆覆盖处理。
三防胶具有突出的防潮、防盐雾和绝缘性能，在潮湿环境中仍不失其良好的介电性能，且有较强的耐氧化性和抗老化性。
油漆具有良好的绝缘性能以及耐腐蚀性能，能在一定的条件下固化成绝缘膜，为重要绝缘材料。待焊接引脚102和漆包线103的裸露部分用绝缘油覆盖，可以增强产品的整体绝缘能力，可以改善产品待焊接引脚102和漆包线103的腐蚀问题。
本实施例中，将电感元件的所有引脚都按照上述方式进行焊接封装，使得电感元件的抗冲击性能和抗腐蚀性大大提高，断线问题得以有效解决。
本申请提供的一种电感元件的引脚焊接封装方法，该方法包括将漆包线103的一端缠绕于待焊接引脚102中部；其中，漆包线103的缠绕部分包括去漆焊接部分1031和未去漆缓冲部分1032，漆包线103的未去漆缓冲部分1032位于漆包线103的缠绕部分靠近待焊接引脚102根部的一侧且位于漆包线103的去漆焊接部分1031与漆包线103的未缠绕部分1033之间，漆包线103的未缠绕部分1033用于连接电感元件100的磁芯101；将漆包线103的缠绕部分压至待焊接引脚102根部，以对漆包线103的缠绕部分进行松线，从而使其处于松弛状态；采用浸锡焊接的方式对漆包线103的去漆焊接部分1031与待焊接引脚102进行焊接。该方法在无需改变电感元件整体设计结构工艺情况下，通过调整绕线工艺、松线工艺和焊接工艺，确保了在焊接过程中漆包线不会因外界应力受损，且漆包线与引脚焊接牢固，有效抑制了电感元件在生产、使用过程中由于外界应力或腐蚀问题导致漆包线断线问题的发生。
实施例二
在实施例一的基础上，本实施例提供一种电感元件100，包括：磁芯101，引脚102和漆包线103。
其中，引脚102通过实施例一中的方法进行焊接封装，引脚102通过焊接在其上的漆包线103连接至磁芯101。
本实施例中，将引脚102的材质为磷青铜材质，磷青铜具有良好的导电性能，比铜材质抗氧化性能和耐腐性能更好。镀锡之后的引脚102从电化学角度来看，Cu/Cu2+的标准电极电位为+0.337V，Sn/Sn2+的标准电极电位为-0.136V，即Sn的电极电位比Cu的低，构成原电池后，Sn为阳极，Cu为阴极，Cu会受到电化学保护，磷青铜材质引脚的耐腐蚀性会得到较大提高。
漆包线103为铜漆包线。
本实施例提供一种电感元件100，该电感元件包括磁芯101，引脚102和漆包线103。该电感元件的抗冲击性能和耐腐蚀的性能大大提高。
实施例三
在实施例一和实施例二的基础上，本实施例通过具体的信赖性实验来验证上述焊接封装方法。
具体的，本实施例对实施例二中的电感元件进行盐雾实验和抗击实验。
将电感元件样品焊接在使用的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上，然后模拟正常使用状态，将焊接有电感元件的PCB板放置于盐雾实验环境中，盐雾实验的实验条件为：温度为35℃±2℃，NaCl浓度为5％，PH值为6.5～7.2。实验过程中，每隔24h将电感元件样品在高倍显微镜下观察一次，以记录引脚和漆包线的变化情况。
盐雾实验144h后的实验结果是引脚个别点出现极轻微腐蚀，腐蚀程度远低于现有技术中电感元件在同样时延条件下的腐蚀程度。
将电感元件样品焊接在使用的PCB板上，并将焊接有电感元件的PCB板进行抗击实验，抗击实验的实验条件为：实验频率为10Hz至100Hz，振幅为5mm。抗击实验的结果显示，电感元件样品在x，y，z三个互相垂直的方向上各振动10h后，未出现器件铜丝断问题，远高于现有标准。且电感元件样品在80cm的跌落实验中跌落10次后仅出现磁芯裂，未出现断线不良。可见，实施例二中的电感元件的抗冲击性能和抗腐蚀性大大提高，断线问题得以有效解决。
综上，本申请提供的一种电感元件的引脚焊接封装方法及电感元件，该方法包括将漆包线的一端缠绕于待焊接引脚中部；其中，所述漆包线的缠绕部分包括去漆焊接部分和未去漆缓冲部分，所述漆包线的未去漆缓冲部分位于所述漆包线的缠绕部分靠近所述待焊接引脚根部的一侧且位于所述漆包线的去漆焊接部分与所述漆包线的未缠绕部分之间，所述漆包线的未缠绕部分用于连接电感元件的磁芯；将所述漆包线的缠绕部分压至所述待焊接引脚根部，以对所述漆包线的缠绕部分进行松线，从而使其处于松弛状态；采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接。该方法在无需改变电感元件整体设计结构工艺情况下，通过调整绕线工艺、松线工艺和焊接工艺，确保了在焊接过程中漆包线不会因外界应力受损，且漆包线与引脚焊接牢固，有效抑制了电感元件在生产、使用过程中由于外界应力或腐蚀问题导致漆包线断线问题的发生。
在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电感元件的引脚焊接封装方法，其特征在于，所述方法包括：
将漆包线的一端缠绕于待焊接引脚中部；其中，所述漆包线的缠绕部分包括去漆焊接部分和未去漆缓冲部分，所述漆包线的未去漆缓冲部分位于所述漆包线的缠绕部分靠近所述待焊接引脚根部的一侧且位于所述漆包线的去漆焊接部分与所述漆包线的未缠绕部分之间，所述漆包线的未缠绕部分用于连接电感元件的磁芯；
将所述漆包线的缠绕部分压至所述待焊接引脚根部，以对所述漆包线的缠绕部分进行松线，从而使其处于松弛状态；
采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漆包线的未去漆缓冲部分的缠绕圈数被选择成使得所述漆包线的未去漆缓冲部分能够对所述待焊接引脚受到的外界应力进行缓冲。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述漆包线的去漆焊接部分的缠绕圈数被选择成使得所述漆包线的去漆焊接部分能够与所述待焊接引脚焊接牢固。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述漆包线的未去漆缓冲部分的缠绕圈数为3至5圈；和/或
所述漆包线的去漆焊接部分的缠绕圈数为2至3圈。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接的步骤，包括以下步骤：
按照预设倾斜角度，将所述待焊接引脚倾斜浸入焊锡中，以使所述漆包线的去漆焊接部分完全浸入所述焊锡中，且所述漆包线的未去漆缓冲部分和所述漆包线的未缠绕部分不接触所述焊锡；
对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行焊接。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述待焊接引脚进行校正；
采用浸锡焊接的方式对所述漆包线的去漆焊接部分与所述待焊接引脚进行二次焊接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
检测所述待焊接引脚和所述漆包线是否有外露部分；
当所述待焊接引脚和所述漆包线有外露部分时，对所述待焊接引脚和所述漆包线的外露部分进行三防胶或油漆覆盖处理。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漆包线的未去漆缓冲部分和所述漆包线的未缠绕部分之间有弯折。
9.一种电感元件，其特征在于，包括磁芯和采用如权利要求1至8中任一项所述电感元件的引脚焊接封装方法进行焊接封装的引脚；
其中，所述引脚通过焊接在其上的漆包线连接至所述磁芯。
10.根据权利要求9所述的电感元件，其特征在于，所述引脚的材质为磷青铜材质。
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