发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题,本发明提供了一种平面厚膜功率电阻器的生产工艺,包括:
S100、制作带有引脚的电阻芯片;
S200、将电阻芯片置于成型模具中,并使引脚伸出成型模具;
S300、向成型模具内注胶,在电阻芯片的侧面以及顶部形成密封胶层;
S400、将带有密封胶层的电阻芯片安装在壳体内,所述密封胶层将电阻芯片和壳体之间形成的间隙密封。
优选的是,所述S100包括:
S110、在基板的顶面两侧制作电极,在基板的底面制作金属层;
S120、在基板的顶面制作电阻层,且使电阻层与电极的搭接宽度满足预设宽度;
S130、在电极的一部分表面和电阻层的表面形成保护层;
S140、在金属层的底面焊接散热板,并在电极上焊接引脚,形成电阻芯片。
优选的是,所述成型模具包括:
上下均为开放端的侧围板,其侧面设有至少一个能够打开的连接口,所述侧围板在连接口处形成两个自由端;所述侧围板的内侧面下方设有限位槽口;
拆卸连接在侧围板上端的顶板,其上设有能够使引脚穿过的通孔。
优选的是,所述S200包括:
S210、将侧围板套在电阻芯片的外侧,并使连接口闭合,则散热板底端外侧形成的限位部与限位槽口的侧面接触,限位部的顶面与限位槽口的顶面之间形成第一间隙,电阻芯片的侧面与侧围板的内侧面之间形成第二间隙;
S220、将顶板对应连接在侧围板的上端,使引脚从通孔穿出,顶板的底面与电阻芯片的顶部之间形成第三间隙。
优选的是,所述S300包括:由一个通孔向第一间隙、第二间隙以及第三间隙形成的空间区域内注胶,则在电阻芯片的侧面以及顶部形成密封胶层,然后将成型模具拆除。
优选的是,位于所述限位槽口上方的侧围板的内侧面设有至少两个环形凹槽。
优选的是,在基板的顶面制作电阻层包括:
将基板定位放置在承载台上,网板组件下移至检测位置时通过第一检测模块检测网板组件与承载台的第一平行度;
当第一平行度满足要求后,网板组件继续下移,通过第一检测模块实时获取网板组件位置信息,以使网板组件下移至印刷位置;其中,印刷位置为依据网板组件与基板之间的预设距离,通过第一检测模块预先获取的预设位置信息;
通过第二检测模块检测网板组件与基板之间的第二平行度,以及第二检测模块与基板顶面之间的抵接力;
判断第二平行度是否满足要求,以及抵接力是否在预设压力范围内;其中,第一检测模块预先获取印刷位置时,第二检测模块多次获取的压力值形成预设压力范围;
在第二平行度满足要求,且抵接力在预设压力范围内时,在基板上印制电阻层。
优选的是,所述第一检测模块包括:
至少四个第一抵接柱,用于与网板组件抵接,在承载台上设有供第一抵接柱滑动的第一滑槽,在第一滑槽的底面和第一抵接柱之间连接有第一弹簧;
接电片,设置在第一滑槽的侧壁上,所述第一抵接柱的一侧设有与接电片连接的且竖向设置的电阻条,所述电阻条的下方设有绝缘条,所述接电片的一端能够与电阻条和绝缘条相对滑动,所述接电片的另一端、以及电阻条的一端与电源连接。
优选的是,所述第二检测模块包括:
至少四个第二抵接柱,用于与基板抵接,在网板组件的网板框上设有供第二抵接柱滑动的第二滑槽,在第二滑槽的顶面和第二抵接柱之间连接有第二弹簧;
压力检测器,设置在第二抵接柱和第二弹簧之间。
一种平面厚膜功率电阻器,采用上述任一项所述的平面厚膜功率电阻器的生产工艺进行制作。
相比现有技术,本发明至少包括以下有益效果:
本发明所述的平面厚膜功率电阻器及其生产工艺,密封胶层成型后,将成型模具拆除,电阻芯片的被密封胶层包裹而实现第一层密封,将带有密封胶层的电阻芯片插入至壳体,密封胶层与壳体的内壁形成抵接作用而实现第二层密封,并且,在电阻芯片与壳体螺栓连接后,密封胶层在壳体内被挤压,与壳体连接的更加紧密,而且在壳体与待安装面进行连接时,电阻芯片的底面与待安装面能够弹性接触,使得两者的接触更加紧密,保证附着压力的同时,提升热量向待安装面传递的效果;
通过采用本发明的电阻层印制工艺,能够保证电阻层厚度的均匀一致性,提升印制质量,并且便于后续对于电阻层烧结质量的控制。
本发明所述的平面厚膜功率电阻器及其生产工艺,本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1和图7所示,本发明提供了一种平面厚膜功率电阻器的生产工艺,包括:
S100、制作带有引脚26的电阻芯片;
S200、将电阻芯片置于成型模具中,并使引脚26伸出成型模具;
S300、向成型模具内注胶,在电阻芯片的侧面以及顶部形成密封胶层27;
S400、将带有密封胶层27的电阻芯片安装在壳体28内,所述密封胶层27将电阻芯片和壳体28之间形成的间隙密封。
制作好电阻芯片后,将电阻芯片放置在成型模具内,引脚26从成型模具内穿出,然后以引脚26穿出的位置作为注胶孔向成型模具内注胶,另一引脚26穿过的位置作为注胶时的排气孔,这样不需要在另外设置注胶孔和排气孔;
密封胶层27成型后,将成型模具拆除,电阻芯片的被密封胶层27包裹而实现第一层密封,将带有密封胶层27的电阻芯片插入至壳体28,密封胶层27与壳体28的内壁形成抵接作用而实现第二层密封,并且,在电阻芯片与壳体28螺栓连接后,密封胶层27在壳体28内被挤压,与壳体28连接的更加紧密,而且在壳体28与待安装面进行连接时,电阻芯片的底面与待安装面能够弹性接触,使得两者的接触更加紧密,保证附着压力的同时,提升热量向待安装面传递的效果。
如图2所示,在一个实施例中,所述S100包括:
S110、在基板20的顶面两侧制作电极21,在基板20的底面制作金属层22;
S120、在基板20的顶面制作电阻层23,且使电阻层23与电极21的搭接宽度满足预设宽度;
S130、在电极21的一部分表面和电阻层23的表面形成保护层24;
S140、在金属层22的底面焊接散热板25,并在电极21上焊接引脚26,形成电阻芯片。
密封胶层27将裸露的电极21、基板20、金属层22、保护层24以及部分散热板25完全包裹,降低电阻芯片暴露在空气中的概率,提升其使用寿命。
如图4-图6所示,在一个实施例中,所述成型模具包括:
上下均为开放端的侧围板1,其侧面设有至少一个能够打开的连接口,所述侧围板1在连接口处形成两个自由端;所述侧围板1的内侧面下方设有限位槽口110;
拆卸连接在侧围板1上端的顶板2,其上设有能够使引脚26穿过的通孔210。
侧围板1上的连接口设置为一个时,侧围板1具有一定变形能力和弹性恢复能力,也就是其在自然状态下,其内部形成的腔室与电阻芯片相对应,侧围板1在自然状态下的形状通过顶板2进行固定,侧围板1的顶面设有多个凹槽,顶板2的底面设有多个与凹槽卡接对应的凸块,凹槽和凸块可以通过两个相互吸附的磁铁进行固定,便于拆卸;
侧围板1上的连接口设置为两个时,侧围板1可以为硬质材料制成,也就是侧围板1被分成两个横向拼接的板单元,每个连接口处的两个自由端为密封拆卸连接,顶板2与侧围板1也为密封拆卸连接;
在侧围板1的一个连接口处的两个自由端也分别设置相互吸附的磁铁,以使得侧围板1能够方便的固定和拆卸;
顶板2上的通孔210依据引脚26的数量设置,引脚26数量为两个,则一个通孔210用于注胶,另一个通孔210用于排气。
如图3所示,进一步地,所述S200包括:
S210、将侧围板1套在电阻芯片的外侧,并使连接口闭合,则散热板25底端外侧形成的限位部与限位槽口110的侧面接触,限位部的顶面与限位槽口110的顶面之间形成第一间隙3,电阻芯片的侧面与侧围板1的内侧面之间形成第二间隙4;
S220、将顶板2对应连接在侧围板1的上端,使引脚26从通孔210穿出,顶板2的底面与电阻芯片的顶部之间形成第三间隙5。
在密封胶层27制作时,将侧围板1对应围设在电阻芯片的外侧,然后使侧围板1的所有连接口闭合,再将顶板2与侧围板1进行连接,同时使引脚26从通孔210处穿出;
则散热板25的底端外侧形成的限位部与限位槽口110抵接,使得限位部的上方与成型模具之间形成注胶空间,也就是第一间隙3、第二间隙4以及第三间隙5形成的空间区域。
进一步地,所述S300包括:由一个通孔210向第一间隙3、第二间隙4以及第三间隙5形成的空间区域内注胶,则在电阻芯片的侧面以及顶部形成密封胶层27,然后将成型模具拆除。
通过一个通孔210向空间区域内进行定量注胶,胶液由上向下流动充满空间区域后,会由另一个通孔210处溢胶,两个通孔210均位于空间区域的上方,便于注胶的顺利进行;
密封胶层27形成后,在散热板25的限位部和第一间隙3形成的密封胶层27上开设螺纹孔,与壳体28上的螺纹孔进行对应,然后通过螺栓连接两个螺纹孔以将密封胶层27和壳体28进行固定,密封胶层27能够对螺栓连接起到防松的作用,保证壳体28与电阻芯片连接的稳定性,同时,壳体28与电阻芯片还方便拆卸。
如图5所示,在一个实施例中,位于所述限位槽口110上方的侧围板1的内侧面设有至少两个环形凹槽120。
为了保证密封胶层27与壳体28之间安装的密封性,在侧围板1的内侧面设置至少两个环形凹槽120,以使得形成的密封胶层27外侧面具有至少两个抵接环,这样抵接环的尺寸大于壳体28内的尺寸,从而使得壳体28对密封胶层27的侧面形成挤压,保证密封性,同时使得壳体28与电阻芯片的安装更加稳固。
如图8-图9所示,在一个实施例中,在基板20的顶面制作电阻层23包括:
将基板20定位放置在承载台6上,网板组件7下移至检测位置时通过第一检测模块检测网板组件7与承载台6的第一平行度;
当第一平行度满足要求后,网板组件7继续下移,通过第一检测模块实时获取网板组件7位置信息,以使网板组件7下移至印刷位置;其中,印刷位置为依据网板组件7与基板20之间的预设距离,通过第一检测模块预先获取的预设位置信息;
通过第二检测模块检测网板组件7与基板20之间的第二平行度,以及第二检测模块与基板20顶面之间的抵接力;
判断第二平行度是否满足要求,以及抵接力是否在预设压力范围内;其中,第一检测模块预先获取印刷位置时,第二检测模块多次获取的压力值形成预设压力范围;
在第二平行度满足要求,且抵接力在预设压力范围内时,在基板20上印制电阻层23。
电阻层23的制作一般采用网板印刷,网板需要与基板20平行,否则印刷至基板20上的电阻层23厚度会不均匀,表面容易出现凹凸不平,影响电阻层23的成型质量;对于半自动或者人工的网板印刷工艺,很容易出现上述问题,当然,全自动的网板印刷工艺能够避免此问题,但是意味着其需要投入更多的成本,为了降低成本,以解决网板印刷平行度的问题,提供了上述技术方案进行电阻层23的印制;
具体的是,在每次网板印刷之前(可以是每运行预设时间后进行校准,或者每次开机时进行校准),均对第一检测模块和第二检测模块进行校准,依据网板与基板20之间的预设距离,使网板组件7下移至印刷位置,然后记录此时第一检测模块检测的预设位置信息,以及第二检测模块多次采集的压力值,以第一检测模块检测的预设位置信息作为此次网板印刷的印刷位置,以采集的多个压力值作为此次网板印刷的预设压力范围,然后再开始印制电阻层23;
印制时,将基板20定位放置在承载台6上,网板组件7位于承载台6的上方,在其下移过程中,首先对网板组件7与承载台6的第一平行度进行检测,若不满足要求,则需要调整网板组件7的位置,当第一平行度满足要求后,网板组件7再继续下移,在下移过程中,第一检测模块实时获取网板组件7的位置信息,直至到达印刷位置(与预先获取的预设位置信息相对应的印刷位置),这样能够保证网板组件7与基板20之间的距离为预设距离,且网板组件7与承载台6之间保持平行;
然后,当到达印刷位置后,需要通过第二检测模块检测网板组件7与基板20之间的第二平行度,也就是还需要保证基板20的顶面与网板组件7平行,这是由于承载台6上可能会落入杂质颗粒等,使得基板20的放置不平整,或者基板20的放置位置出现偏移,均会使第二检测模块检测出的第二平行度不满足要求,因此,需要对基板20进行调整,进一步保证印制质量;同时,第二检测模块还检测其与基板20之间的抵接力,抵接力的检测是为了再次验证第一检测模块检测的第一平行度是否准确,并且还能够检测是否有基板20放置在承载台6上,提升对基板20的印刷质量。
如图8-图9所示,进一步地,所述第一检测模块包括:
至少四个第一抵接柱8,用于与网板组件7抵接,在承载台6上设有供第一抵接柱8滑动的第一滑槽610,在第一滑槽610的底面和第一抵接柱8之间连接有第一弹簧9;
接电片10,设置在第一滑槽610的侧壁上,所述第一抵接柱8的一侧设有与接电片10连接的且竖向设置的电阻条11,所述电阻条11的下方设有绝缘条12,所述接电片10的一端能够与电阻条11和绝缘条12相对滑动,所述接电片10的另一端、以及电阻条11的一端与电源连接。
网板组件7位于初始位置时,其与第一抵接柱8不接触,则接电片10与绝缘条12接触,接电片10与电阻条11形成的回路为断开状态;
网板组件7向下移动时,第一弹簧9被压缩,绝缘条12相对于接电片10向下移动,当网板组件7下移至检测位置时,接电片10与电阻条11接触,两者形成的回路导通有电流通过,则可获取多个电阻条11接入回路中的电阻值,若每个电阻值与多个电阻值的平均值的差均在第一误差范围内,则可认为网板组件7与承载台6的第一水平度满足要求,若至少有一个不在第一误差范围内,则认为网板组件7与承载台6的第一水平度不满足要求,需要对网板组件7的位置进行调整;
第一检测模块预先获取的预设位置信息为,依据网板组件7与基板20之间的预设距离下移至印刷位置时获取的电阻条11接入回路中的电阻值的平均值;因此,在网板组件7由检测位置下移至印刷位置时,第一检测模块实时获取电阻条11接入回路中的电阻值,以保证网板组件7能够下移至印刷位置,保证印刷位置的准确性,进一步提升印刷质量。
如图8-图9所示,进一步地,所述第二检测模块包括:
至少四个第二抵接柱13,用于与基板20抵接,在网板组件7的网板框710上设有供第二抵接柱13滑动的第二滑槽711,在第二滑槽711的顶面和第二抵接柱13之间连接有第二弹簧14;
压力检测器15,设置在第二抵接柱13和第二弹簧14之间。
在网板组件7下移至印刷位置时,第二抵接柱13会与基板20的顶面抵接,使得第二弹簧14被压缩,压力检测器15检测到压力值;
多个压力检测器15获取到的压力值求平均值,判断每个压力值与平均值的差值是否在第二误差范围内,若均在第二误差范围内,则表明基板20与网板组件7的第二平行度满足要求;
然后,判断获得的多个压力值的平均值(也就是检测的抵接力)是否在预设压力范围内,若在预设压力范围内,则可进行电阻层23的印制,若不在预设压力范围内,则网板组件7的印刷位置可能存在误差,或者承载台6上未放置基板20,需要依据情况进行调整;
通过第二检测模块,可以对第二平行度进行检测判断,以保证印刷质量,同时对第一平行度进行复核,以保证检测精度,还能够对基板20的放置情况进行检测,保证网板印刷的效率。
进一步地,承载台6对基板20的夹持有如下两种方式:
如图8-图9所示,第一种,在承载台6上设有水平滑槽620,水平滑槽620内滑动设有L形夹紧件16,L形夹紧件16均匀布置有四个,L形夹紧件16的顶面配置为,当基板20放置在承载台6上时,基板20的顶面与L形夹紧件16的顶面共面;L形夹紧件16在水平滑槽620内的端部设有永磁体17,水平滑槽620内设有与其吸附的电磁体18,电磁体18和永磁体17之间通过第三弹簧19连接,电磁体18串联在电阻条11和接电片10形成的回路上。
在第一种夹持方式下,L形夹紧件16可以与第一检测模块同时动作,也就是在网板组件7下移,使电阻条11和接电片10的回路导通后,则电磁体18便通电,会吸附永磁体17,四个L形夹紧件16同时动作对基板20进行夹紧固定;
在第一检测模块和第二检测模块预先获取预设位置信息(印刷位置)和预设压力范围时,L形夹紧件16能够移动至第二抵接柱13的下方,且由于L形夹紧件16的顶面配置为与基板20的顶面共面,因此,第二检测模块能够通过与L形夹紧件16的顶面抵接,从而获得预设压力范围;
在印刷完成后,网板组件7向上移动,使接电片10与绝缘条12接触,则电磁体18不会通电,则在第三弹簧19的弹性恢复作用力下,带动L形夹紧件16回到初始位置,撤去对基板20的夹持,便可将印制完成的基板20取下。
第二种,承载台6的底部通过负压将基板20进行固定。
在第二种夹持方式下,在第一检测模块和第二检测模块预先获取预设位置信息(印刷位置)和预设压力范围时,需要在承载台6上放置基板20(或者与基板20相同厚度的模板),以获取预设压力范围。
进一步地,第二抵接柱13的底端为弧形,便于与基板20的顶面接触;还可以在基板20的顶面加工形成与第二抵接柱13对应的弧形凹陷,用于定位。
如图7所示,一种平面厚膜功率电阻器,采用上述任一项所述的平面厚膜功率电阻器的生产工艺进行制作。
本发明所述的平面厚膜功率电阻器通过设置的密封胶层27能够提升电阻芯片的密封性,保证其使用寿命,提升其与壳体28连接的稳定性;
通过采用上述工艺印制电阻层23,能够保证电阻层23厚度的均匀一致性,提升印制质量,并且便于后续对于电阻层23烧结质量的控制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。