CN116153631A - 电子变压器及其端子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子变压器及其端子，该端子包括连接部、挂线部和激光焊接部；所述连接部用于电子变压器与外部电路的电性连接；所述挂线部供变压器线圈引出挂线用，其一端与所述连接部连接，另一端与所述激光焊接部连接；所述激光焊接部是位于所述挂线部的所述另一端的一凸出结构，该凸出结构被配置为：用于接收预设参数的激光照射，在激光照射下熔融并与挂在所述挂线部上的线圈引出端熔融为一体，实现变压器线圈导体与端子的无介质电连接。

Description

电子变压器及其端子

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，具体涉及电子变压器，尤其是电子变压器的端子结构。

背景技术

电子变压器是一种利用电磁转换原理工作的电子元件，广泛分布于各类电子产品的电子电路中。端子结构主要用于电子元件与一外部电路例如印刷电路板(PrintedCircuit Board，PCB)之间的电性相连，而电子元件中导电元件的端部(terminal)为电性连接焊点。其中，电极结构设计影响电子变压器的焊接工艺，而变压器的焊接工艺又影响到整体成品的可靠性。因此端子结构及其焊接工艺的设计影响到整体的成品可靠性。

常规的电子变压器端子根据外形可分为L型结构、翼型结构、C型结构等，目前这类结构的端子适配的焊接工艺是热浸锡工艺。然而由于热浸锡工艺存在一大缺陷是在浸锡的过程中会不可控的产生锡珠，这些锡珠或多或少的会飞溅到线圈(coil)中，导致产品存在短路及高压的风险。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提出一种电子变压器及其端子，以解决现有技术采用热浸锡工艺焊接电子变压器端子所存在的锡珠飞溅问题。

为达上述目的，本发明其中一方面提出如下技术方案：

一种电子变压器的端子，包括连接部、挂线部和激光焊接部；所述连接部用于电子变压器与外部电路的电性连接；所述挂线部供变压器线圈引出挂线用，其一端与所述连接部连接，另一端与所述激光焊接部连接；所述激光焊接部是位于所述挂线部的所述另一端的一凸出结构，该凸出结构被配置为：用于接收预设参数的激光照射，在激光照射下熔融并与挂在所述挂线部上的线圈引出端熔融为一体，实现变压器线圈导体与端子的无介质电连接。

进一步地，所述凸出结构沿平行于所述另一端的端面的方向向外凸出的长度为0.2～1mm。

进一步地，所述激光焊接部的熔点T1、线圈的导体熔点T2、线圈的漆膜熔点T3满足T1≥T2＞T3。

进一步地，所述凸出结构包括沿平行于所述另一端的端面的方向向上和/或向下延伸的凸出部。

进一步地，所述凸出结构为盖住所述另一端的端面的块状体，且该块状体的横截面大于所述端面。

进一步地，所述凸出结构在激光照射下熔融时，使线圈引出端的线圈漆膜熔化，并与线圈引出端的裸露导体熔融为一体。

本发明另一方面还提出一种电子变压器，包括：骨架、磁芯、绕制于骨架绕线部上的线圈和装配于骨架支撑部上的端子，所述端子是前述的端子。

进一步地，所述线圈的漆膜采用在450℃以下锡炉中10秒内不熔化的非直接焊接材料。

进一步地，所述挂线部的所述一端位于所述骨架的支撑部内侧，所述另一端以及所述激光焊接部位于所述骨架的支撑部外侧。

进一步地，所述端子的所述连接部包括贴装式引脚或直插式引脚。

本发明前述技术方案提出的电子变压器的端子，其在挂线部的外侧端设计了专门的激光焊接部，用于阻挡激光，当被激光照射该激光焊接部熔化，熔化后和线圈引出端熔融在一起，使得线圈与端子直接电连接，中间没有其它介质导体(如锡Su)作为连接，从根本上避免了热浸锡焊所存在的锡珠飞溅所带来的一系列问题。

此外，由于本发明的端子设计了可用于激光熔融焊的激光焊接部，焊接时是通过激光照射让激光焊接部熔化并与线圈引出端熔融在一起，只需要保证激光焊接部的熔点T1、线圈的导体熔点T2、线圈的漆膜熔点T3满足T1≥T2＞T3，漆膜即可被熔化掉，不影响线圈和端子之间的直接电连接，那么本发明漆膜的材料可以采用比热浸锡焊时的漆膜更高耐温等级的材料，使得本发明的变压器可达到更高的耐温等级。目前热浸锡焊接方式，线圈的漆膜耐温等级太高会导致不能直接焊接，因此热浸锡焊接方式的线圈漆膜耐温等级都不高。

附图说明

为了使本发明技术方案更容易被理解，在阅读本发明说明书时可同时参考附图及其详细文字说明。

图1是本发明一实施例的电子变压器成品示意图。

图2是本发明一实施例的电子变压器结构组成示意图。

图3是本发明一实施例的电子变压器骨架和端子成型结构示意图。

图4是本发明一实施例的电子变压器骨架、端子和线圈的装配透视图。

图5是本发明实施例的电子变压器的端子结构示意图。

图6是本发明实施例的电子变压器激光焊接过程示意图。

图7是本发明实施例的电子变压器完成激光焊接后的示意图。

图8和图9是本发明实施例不同形式的电子变压器端子示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式、实施例对本发明技术方案作进一步说明。提供实施例的目的仅在于示意，而非予以任何限制。另外，针对本发明技术方案的叙述中所采用的“上”、“下”、“左”、“右”等空间方位词，是便于描述产品构成部件之间的相对位置关系，并不代表产品仅有图中展示的摆向，在实际使用过程中，随着产品摆向的不同(例如旋转90度或其它方位)，用以描述其摆向的空间相关叙述亦应通过类似的方式予以解释。

此外，“第一”、“第二”等用词，仅用于区分部件，应理解的是该些部件不应被这类用词所限制，其本身并不意味该些元件具有前述的序数；也不代表某一部件与另一部件的排列顺序、或是制造方法上的顺序。

针对目前变压器中热浸锡焊接端子和线圈引出端所存在的锡珠飞溅问题，本发明实施例提出一种具备改进的端子结构的电子变压器，能通过激光焊接的方式使端子和线圈引出端直接熔融为一体，实现线圈导体和端子之间的无介质电连接。请参考图1至图4，该电子变压器包括磁芯100、线圈200、骨架300和端子400，骨架300包括绕线部301、支撑部302、挡板部303、中孔304和挂线槽305，端子400包括引脚部401、连接部402、挂线部403和激光焊接部404。线圈200绕制在绕线部301，同一组线圈两端的引出线201分别在不同端子的挂线部进行挂线引出。端子400装配于骨架300的支撑部302上，其中引脚部401位于支撑部302的底部，用于贴装；连接部402连接引脚部401和挂线部403，且位于支撑302的内侧；挂线部403供绕线形成线圈时挂线用，其一部分是裸露在支撑部302外侧且端部连接于激光焊接部404，另一部分是位于支撑部302内侧，即，挂线部403一端与连接部402连接，另一端与激光焊接部404连接。

图1至图4所示的电子变压器的端子结构如图5所示，应当理解的是，该端子结构只是一种示例，并不构成对本发明的限制，其引脚部分和激光焊接部的具体形式都可以作出其他变形。具体而言：

首先，端子除了可以是图中所示的贴装式，也可以是直插式。对于直插式的端子，和图5所不同的是，引脚部401和连接部402构成一条直线，两者可直接合称为“连接部”(用于电子变压器与外部电路的电性连接)。事实上，图5所示的结构中，也可以将引脚部401和连接部402这两部分合称为用于电子变压器与外部电路的电性连接的“连接部”。

其次，激光焊接部404除了图5中所示的形状，也可以是如图8和图9所示例的结构，甚至还可以是图中所未展示的其他结构。总的来说，本发明实施例专门设计用于激光焊接的激光焊接部是位于挂线部403的所述另一端的一凸出结构，该凸出结构被配置为：用于接收预设参数的激光照射，在激光照射下熔融并与挂在挂线部403上的线圈引出端熔融为一体，实现变压器线圈导体与端子的无介质电连接。所述无介质是相对于有导体介质(如锡)的焊接方式(如热浸锡焊)而言，即端子与线圈引出端之间没有其他导体介质而是直接熔融在一起。在一些实施例中，所述凸出结构包括沿平行于挂线部403的所述另一端的端面的方向向上和/或向下延伸的凸出部，例如图5中所示的激光焊接部404包括向上和向下凸出的凸出部，向上和向下凸出的凸出部还可以分别弯折向内延伸一部分凸起，变形为图9所示的激光焊接部404b，而图8中所示的激光焊接部404a是向下凸出的凸出部(还可以变形为仅向上凸出)。在另一些实施例中，所述凸出结构为盖住挂线部403的所述另一端的端面的块状体，例如圆盘状或方形盘或其它形状的块状体，且该块状体的横截面大于所述端面。

如图6所示，焊接时，激光从骨架支撑部302的外侧直接照射到需要焊接的激光焊接部，激光焊接部挡住激光，即，接收激光的照射，激光具备预先设置的能够使激光焊接部熔化的参数设置，在激光照射下，激光焊接部404熔化，熔化的铜水同时使挂在挂线部403上的线圈引出端熔融，即激光焊接部和线圈引出端熔融在一起，如图7所示，实现了线圈和端子的电连接。

在一些实施例中，作为激光焊接部的所述凸出结构可以具备如下设置：沿平行于挂线部403的所述另一端的端面的方向向外凸出的长度为0.2mm～1mm。举例而言，如图5所示，向上凸出的长度D1、向下凸出的长度D2均为0.2mm～1mm，D1与D2可相等、也可不相等，取值在0.2mm～1mm内较优。

在一些实施例中，激光焊接部的材料(也即端子的材料)选用cp线(镀锡铜包钢线)，磷青铜(C5191)，红铜(C1100)等，但不限于此，只要是金属，并且激光焊接部的熔点T1、线圈的导体熔点T2、线圈的漆膜熔点T3满足T1≥T2＞T3即可，优选地T1＞T2＞T3。此外，在一些优选的实施例中，线圈的漆膜可以选择耐温等级更高(相对于热浸锡的漆膜而言)的非直接焊接材料(尤指450℃以下锡炉中10秒内不熔化)，例如聚酰胺亚胺或聚氨酯等，使产品达到更高的耐温等级，同样，只要保证T1≥T2＞T3即可。

传统热浸锡的端子并未设计有能够用于激光焊接的部位，其端子与线圈导体之间的连接并不适用激光融铜焊，相对于传统热浸锡采用锡膏将线圈引出端与挂线部焊接在一起的方式，本发明实施例通过在挂线部的外端部额外设计凸出结构作为激光焊接部，并以激光精准照射的方式使该凸出结构熔化，并与线圈引出端熔融在一起，不仅完全避免了锡珠飞溅的问题，而且能够实现比热浸锡更精准的焊接，并且线圈引出端与端子之间熔融在一起中间没有其他导体介质，焊接可靠性更高。

本发明实施例的电子变压器的组装流程如下：

第一步、骨架绕线挂线：线材的一端先在挂线部403上进行挂线，然后从底部经由挂线槽305走线到骨架绕线部301进行绕线，接着再经由另一挂线槽走引出线201，而后在另一挂线部403挂线。重复n次(n＝1～10)，形成完整的线圈200；

第二步、激光融铜焊接：固定好骨架与线圈，使端子的激光焊接部404对准激光镜头，激光发出预设参数的高功率激光，使得激光焊接部与引出线201前端的铜熔融在一起；

第三步、磁芯组装：把磁芯100与骨架300进行组装，磁芯的材料为铁氧体。磁芯中柱对准骨架中孔304插入；

第四步、测试检验：对于贴装式端子，在引脚部401处进行测试，保证所有引脚的底部的共面度＜0.1mm。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子变压器的端子，其特征在于：包括连接部、挂线部和激光焊接部；所述连接部用于电子变压器与外部电路的电性连接；所述挂线部供变压器线圈引出挂线用，其一端与所述连接部连接，另一端与所述激光焊接部连接；所述激光焊接部是位于所述挂线部的所述另一端的一凸出结构，该凸出结构被配置为：用于接收预设参数的激光照射，在激光照射下熔融并与挂在所述挂线部上的线圈引出端熔融为一体，实现变压器线圈导体与端子的无介质电连接。

2.如权利要求1所述的电子变压器的端子，其特征在于：所述凸出结构沿平行于所述另一端的端面的方向向外凸出的长度为0.2～1mm。

3.如权利要求1所述的电子变压器的端子，其特征在于：所述激光焊接部的熔点T1、线圈的导体熔点T2、线圈的漆膜熔点T3满足T1≥T2＞T3。

4.如权利要求1所述的电子变压器的端子，其特征在于：所述凸出结构包括沿平行于所述另一端的端面的方向向上和/或向下延伸的凸出部。

5.如权利要求1所述的电子变压器的端子，其特征在于：所述凸出结构为盖住所述另一端的端面的块状体，且该块状体的横截面大于所述端面。

6.如权利要求3所述的电子变压器的端子，其特征在于：所述凸出结构在激光照射下熔融时，使线圈引出端的线圈漆膜熔化，并与线圈引出端的裸露导体熔融为一体。

7.一种电子变压器，其特征在于，包括：骨架、磁芯、绕制于骨架绕线部上的线圈和装配于骨架支撑部上的端子，所述端子是权利要求1-6任一项所述的端子。

8.如权利要求7所述的电子变压器，其特征在于：所述线圈的漆膜采用在450℃以下锡炉中10秒内不熔化的非直接焊接材料。

9.如权利要求7所述的电子变压器，其特征在于：所述挂线部的所述一端位于所述骨架的支撑部内侧，所述另一端以及所述激光焊接部位于所述骨架的支撑部外侧。

10.如权利要求7所述的电子变压器，其特征在于：所述端子的所述连接部包括贴装式引脚或直插式引脚。

Images