CN1186826C - 电子点焊工艺在压电陶瓷变压器引线连接上的应用 - Google Patents
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Abstract
一种电子点焊工艺在压电陶瓷变压器引线连接上的应用是：将引线线头与压电陶瓷片被银电极压合后用电子点焊机直接熔化结合，即完成引线与压电陶瓷片被银电极的焊接。压电陶瓷片在封装入罩壳后，压电陶瓷片引线与罩壳电极间的连接，亦可采用上述电子点焊工艺完成。本工艺完全不用焊料，彻底无铅化，机械点焊克服了手工焊点的不一致性；由于不用焊料，最大限度减少了焊料所带的附加质量，可使焊点的高度降低0.5～1mm，同时改善了压电陶瓷片自由振动工况。这种点焊工艺在压电陶瓷变压器上的应用，既可提高产品质量，同时降低产品的制作成本，且有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及的是压电陶瓷变压器制作，尤其是一种电子点焊工艺在压电陶瓷变压器引线连接上的应用。
技术背景
压电陶瓷变压器是用铁电材料经高温烧结、高压极化等一系列陶瓷器件制备工艺制成的。陶瓷片左半部分上下面都烧渗上银电极，这部分沿厚度方向极化，作为变压器的输入端，称为驱动部分；右半部的端面也浇渗上银电极，这部分沿长度方向极化，作为变压器的输出端，称为发电部分。
当输入端加一交变电压时，由于逆压电效应，陶瓷片就产生沿长度方向的伸缩振动，输入的电能转换成机械能。在发电部分由于存在纵向振动，通过正压电效应，机械能转换成电能，因此在输出端有电压输出。由此可见，压电陶瓷变压器能量转换与常规绕线式电磁变压器的电——磁——电能量转换原理截然不同，是从电能到机械能又到电能的物理过程。从原理来讲，压电陶瓷变压器输入、输出交变电压，可以通过触点与被银电极的机械接触而导电。实际应用中除了作为压电陶瓷变压器的性能测试采用此法外，一般都是在压电陶瓷片的被银电极上连接引线，以方便于压电陶瓷片装配时与罩壳电极间的连接。压电陶瓷片与引线间，以及引线与罩壳电极间的连接通常采用导电胶粘接或铅锡料焊。前者适合小功率、小电流场合，作为变压功率输出。常见为后者。
无论是导电胶粘接或者铅锡料焊，均以手工操作为主。其优点是工艺成熟，成本低。其缺陷是：
一、给被银电极增加了除引线外的导电胶或铅锡焊料等附加质量，会影响压电陶瓷变压器振动模式。
二、焊料堆积高度不易控制，一是高度难以降至0.2mm以下，一般要超过引线直径2～3倍，这样对压电陶瓷变压器薄型化很不利；二是由于手工操作加上表面张力影响，堆积高度一致性和大小不易控制。
三、现有铅锡焊料受环保要求影响将逐步淘汰。
四、手工操作受操作者主观因素影响较大，产品的一致性和合格率均较差。
五、压电陶瓷片与罩壳封装时，当引线焊到另一电极时，要采用高温焊锡，工艺复杂，且会提高产品的成本。
发明内容
本发明的目的是针对上述压电陶瓷片制作工艺存在的不足，提供一种电子点焊工艺在压电陶瓷变压器引线连接上的应用，本应用能克服上述现有技术的缺陷。
本发明电子点焊工艺在压电陶瓷变压器引线连接上的应用包括引线与压电陶瓷片被银电极的焊接和引线与罩壳电极间的焊接：
a、将引线两端线头之绝缘层剥开，露出金属线头；
b、引线与压电陶瓷片被银电极间的焊接：引线一端的线头与压电陶瓷片被银电极压合；用点焊机将压合在压电陶瓷片被银电极上的线头直接与被银层熔化结合，即完成引线与压电陶瓷片被银电极的焊接；
c、引线与罩壳电极间的焊接：带有引线的压电陶瓷片被封装入罩壳后，将压电陶瓷片的引线与罩壳电极压合；用点焊机将压合在罩壳电极上的线头直接熔化结合，即完成引线与罩壳电极间的焊接。
本发明电子点焊工艺在压电陶瓷变压器引线连接上的应用的原理是：通过加在平行电极上的欧姆接触和压力，在低压大电流脉冲作用下，使引线直接与压电陶瓷片的被银层熔化结合。
本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：
一、完全不用焊料，彻底无铅化，机械点焊克服了手工焊点的不一致性；
二、由于不用焊料，就不存在焊料的堆积，最大限度减少了焊料所带的附加质量，降低了焊点占有的高度空间，可使实际安装高度降低0.5～1mm，同时改善了压电陶瓷片自由振动工况；
三、采用本发明方法进行压电陶瓷片上引线与罩壳电极间的连接，也不需要铅锡焊料，即无需高温熔焊，由此大大降低了对罩壳材料耐热级别的要求，从而降低了制造成本。
具体实施方式
本发明电子点焊工艺在压电陶瓷变压器引线连接上应用的具体方法：
一、引线与压电陶瓷片被银电极间的焊接：将用于连接的引线两端线头之绝缘层剥开，露出金属线头；引线一端的金属线头与压电陶瓷片被银电极压合；用SW型电子点焊机将压合在压电陶瓷片被银电极上的金属线头直接与被银层熔化结合，即完成引线与压电陶瓷片被银电极的焊接；
二、引线与罩壳电极间的焊接：带有引线的压电陶瓷片被封装入罩壳后，将压电陶瓷片的引线金属线头与罩壳电极压合；用SW型电子点焊机将压合在罩壳电极上的金属线头直接熔化结合，即完成引线与罩壳电极间的焊接。
Claims (1)
1、一种电子点焊工艺在压电陶瓷变压器引线连接上的应用，包括引线与压电陶瓷片被银电极的焊接和引线与罩壳电极间的焊接：
a、将引线两端线头之绝缘层剥开，露出金属线头；
b、引线与压电陶瓷片被银电极间的焊接：引线一端的线头与压电陶瓷片被银电极压合；用点焊机将压合在压电陶瓷片被银电极上的线头直接与被银层熔化结合，即完成引线与压电陶瓷片被银电极的焊接；
c、引线与罩壳电极间的焊接：带有引线的压电陶瓷片被封装入罩壳后，将压电陶瓷片的引线与罩壳电极压合；用点焊机将压合在罩壳电极上的线头直接熔化结合，即完成引线与罩壳电极间的焊接。
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