TW200950234A - Connecting pin and electrical connection - Google Patents

Description

200950234 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種如申請專利範圍丨之前序部分所述 的端子銷及-種如申請專利範圍6之電端子，該端子銷係 用於產生射出成型喷嘴之電熱裝置的電端子。 【先前技術】

先前技術中存在多種採用不同設計方案之習知射出成 型喷嘴電熱裝置電端子。舉例言之，產生此類電端子的一 :方法係藉由接觸膏將與電源或控制設備相連之連接線固 定在電熱裝置的發熱體上。接觸膏導電，#而產生加熱裝 置的電端子。 μ 展示％知電連接10的示意圖。元件符號12表 示Γ導電基板，該導電基板可為熱流道喷嘴之物料管。元 兮號4表tf介電層，該介電層作為電絕緣體覆於基板 12上"電層上安裝有發熱體16，該發熱體由第一導電材 枓構成’且為附圖未詳加展示之電熱裝置的組成部分。元 18 連接線，該連接線直接或經㈣電線與電 接'供雷相連。該電源係用於為加熱裝置的發熱體16 線、^ 接線18係、由第二導電材料構成之電線或辮 線18導電材料不同於發熱體16之導電材料。將連接 連之自由端彎曲或為連接線18配備扁平底腳，以形成 接線18Γ、查從而令該區域基本呈匕形。藉由接觸膏2〇將連 接面17固定在發熱體16上，令連接線以與 3 200950234 發熱體16電氣相連，從而產生電連接10。 圖1所示之電連接10的抗剪強度主要取決於連接線18 與接觸膏20及接觸膏2Q與發熱禮16之間的黏附力。然由 於發熱體16之第- 4電材料有別於連接線18之第二導電 材料’接觸膏20所選用之材料須滿足以下條件，即既能對 發熱體16之第一導電材料產生良好的附著力，亦能對連接 線18之第二導電材料產生良好的附著力。此二點無法同時 實現’因而在接觸膏之選擇方面往往僅存在折衷方案。因 此’藉由上述技術無法實現具有最佳抗煎強度的連接。此 外視所用接觸膏之具體類型，在溫度較高之情況下亦可能 產生黏附問題’此等黏附問題若出現在熱流道喷嘴上，則 尤為不利’如若觸點完全或部分熔化，則情形尤甚。 【發明内容】 從上述先前技術出發’本發明之目的在於提供一種替 代性射出成型喷嘴電熱裝置電端子，此種電端子至少可解 決上文所述之部分問題。 本發明之目標在於避免先前姑体L丄 兄无則技術之上述缺點及其他缺 點’提供一種用於射出成型喷 、 X主赁嘴之電熱裝置的替代性電端 子’此種電端子具有最佳激；^ 1 寸性。本發明之目標尤在於大 幅改善抗剪強度，以令該端子 _ . 千在機械負荷較大及/或溫度較 南之情況下亦能提供穩定及導 守冤性能良好的連接。 珠真ίΓΓ主要特徵由中請專利_ 1之特徵部分及申 " 給出。設計方案為申請專利範圍2至5及申 200950234 - 請專利範圍7至Μ之標的。 為達成上述㈣’本發明提供—種用於產生射出成型 噴嘴電熱裝置之電端子的端子銷，其中，該端子銷設計為 可藉由至少-個導電黏附層及/或接觸膏^於該加熱裝置 上。根據本發明，該端子銷具有销形段及與該至少一個黏 附層或該接觸膏接觸之連接段，其中，該連接段用於將作 ^於本發明之端子銷的拉伸負荷均勾分布至各方向，以免 ❹端子銷在拉伸負荷增大時脫落或被剪斷。相對於上述先前 技術而言，藉此可改善電端子之抗剪強度，進而改善電端 子之整體強度。 該加熱裝置較佳為一厚膜加熱裝置，該厚膜加熱裝置 =軌道狀沿射出成型噴嘴之待加熱區設置。此種厚膜加熱 置之優勢主要在於易於製造，所佔之結構空間極小，藉 此可改善射出成型喷嘴的緊湊度。 連接#又較佳设计成盤狀，直徑大於鎖形段之直徑。事 〇 #證明’此種結構之優點在於可將作用於端子銷之鎖形段 的拉伸負荷更均勻地分布至各方向。 連接段朝向黏附層或接觸膏之―侧的輪廓有利地愈一 =電組件之輪靡相匹配，連接段即藉由至少一個導電黏附 層^或接觸膏固定於該導電組件上。若連接段布置於厚膜 '”、裝置之發熱體上，且該發熱體定位於 圓柱形物料管上，則為連接段朝向黏附層之—侧 =輪廓係應與發熱體或物料管之弧形結構基本匹配的輪 5 200950234 鎖形段與連接段之間有利地設置有至少一個過渡段， 該過渡段所採用之設計方式可令㈣段之直彳线級或不間 斷地過渡至連接段之直徑，反之亦然。藉此在鎖形段與連 接段之間實現柔和過渡’從而大幅提高端子銷之強度。採 用此種結構之端子銷可承受更大之外部負荷。 此外本發明亦關於一種射出成型喷嘴電熱裝置電端 子，此種電端子具有上述類型之端子銷。 根據本發明，端子銷之連接段與加熱裝置之間布置有 夕兩個可建立連接的導電黏附層，其中，該等黏附層具 有不同特性、不同組分及/或不同之黏附層材料。 藉由此種布置方式可在由不同材料構成之第一組件與 第、，且件之間建立最佳連接，其原因在於，設置於該等组 件之間的黏附層可在其特性、組分及/或黏附層材料方面逐 級或逐層地與待連接組件的各種材料相匹配。因此，若第 -黏附層與第-組件之第一材料匹配，第二黏附層與第一 黏附層之材料及第二組件之第二材料匹配，即可令由第一 材料構成之第-導電組件與由第二材料構成之第二導電組 件之間的過渡相對較為柔和。藉由此種方式可在各層之間 實現最佳黏附強度，進而令各組件之間總是存在最佳抗剪 強度。 與此相應，本發明進一步規定，每個黏附層均與直接 相鄰布置之黏附層及/或直接相鄰布置之導電組件相匹配， 其中’每健附層較佳選擇或設計為，其特性、、组分及/或 黏附層材料與直接相鄰布置之黏附層的特性、組分及/或黏 200950234 附層材料及/或直接相鄰布置之導電組件的特性、組分及/ 或材料相匹配。 Ο

在此情況下，不再僅存在一個用於將由不同材料構成 的兩個組件直接電氣相連的接觸層。更確切言之，本發明 所實現之連接係為具有一定層次之多級連接，其中，每層 均建立一溫度穩定之優化連接，從而令各組件持久固定相 連，可毫無問題地承受更強的機械負荷或出現於射出成型 過程中的熱循環，溫度較高時情況亦如此。 對此有利者為，為任一黏附層所選之特性、組分及/或 黏附層材料令任一黏附層之附著力與直接相鄰布置之黏附 層的附著力及/或直接相鄰布置之導電組件的附著力相匹 配。其中’各黏附層之附著力彼此不同。 全部之層藉此在其黏附性方面彼此逐步達到匹配，從 而在整體上產生極其牢固且持久穩定之連接，該連接之^ 剪強度大於上述類型之傳統電連接。 該等黏附層及該等組件間可相匹配之另一特性為熱膨 脹。由不同材料製成之待電連接組件的熱膨脹係數彼此往 往相差較大，因而在溫度較高時，該連接内部會產生應力。 此點會引起裂紋之產生或植件 飞.件之脫洛。冑由該等黏附層可 “寺連接組件之熱膨脹特性逐步趨近，從而 置工作過程中該連接内部產生應力。 …、裝 不僅建立起最佳之電連接，械及二構亦’:為τ 7 200950234 根據本發明之改進方案，每個黏附層之黏附層材料為 焊料、接觸膏或厚膜漿料’其中，每個黏附層之黏附層材 料包括銀、鈀及/或至少一玻璃相成分。該等材料彼此可良 好組合’從而令各層具有預期特性及組分。加工亦易於實 現，在此情況下，該焊料、接觸膏或厚膜漿料可在網板印 染法中用作覆層。整個層結構所佔空間極小，因而該連接 之總咼度相對較小’此點有利於熱流道喷嘴。 下文中的相同元件符號所涉及者係相同或同類組件。 圖2所示之射出成型喷嘴3〇為一用於熱塑性塑料加工 之射出成型機的組成部分，可固定於分配器（亦未圖示） 上’該射出成型喷嘴具有一外殼（去 入一整體呈圓柱形的物料管32。圖不），該外殼内可插 且緊物料管末端的管座34之末端與該外殼齊平， 緊密貼D在分配器上。該沿軸向縱向延伸之物料 末编較佳以旋接方式安裝有喷嘴尖 =物料管…一—直延伸至;令構 所在之平面（亦未圖示噴嘴 （未囷不） 32成一整體之設叶K ^ 亦可採取與物料管 < "又。t方式，其功能不變。 鋼製物料管32之壁部40的 42，該介雷厝 鬥上覆有一陶瓷介電層 /介電層上布置有多個發熱體44 丨冤廣 狀、呈波形或以其他方式沿介 ^發熱體呈軌道 發熱體-上方設置有外側覆蓋層， 該覆蓋層向外覆蓋及 200950234 電隔離發熱體44及位於其下方的介電層42。該等可任意設 計之發熱體44可按所需效率以不同厚度及布置方式安裝： 介：層42上。藉此可在需要時於物料管32内部實現明破 的7j2L度分布。 48相連，連接線48可 藉此為發熱體44提供 發熱體44藉由電端子與連接線 與附圖未詳加圖示的電源電氣相連， 電能。

❹ 圖3及圖4展示此等採用本發明設計方案之電端子 50、60的兩種實施方式。 圖3為本發明之電端子5〇之第一實施方式的橫截面 圖3展示物料管32、構建於物料管32上之介電層〇 及布置於介電層42上之發熱體44,該發熱體係用第一導電 材料（例如Ag、Pd)製成，且視具體實施方式具有至少— 個玻璃相。發熱體44與端子銷48電氣相連，該端子銷係 用第二導電材料製成，該第二導電材料在本實施例中為 銀。發熱體44與端子銷48之間設置有接觸f 52,該接觸 貧在本實施例中係用銀製成。 發熱體44、接觸膏52及端子銷48共同構成射出成型 喷嘴30之加熱裝置的電端子50。端子銷48包括鎖形段54 及連接段56’該連接段之接觸面57藉由接觸膏52與發熱 體广4接觸。連接段56設計成盤狀’直徑大於銷形段μ之 直，’以便增大接觸面57以及將作用於銷形段Μ之拉伸 負荷均勻分布至各方向。銷形段54與連接段％之間設置 9 200950234 . 有過渡段58,該過渡段在本實施例中設計成截錐形，以令 銷形段54之直徑可不間斷地過渡至連接段56之直徑，反 之亦然。過渡段58令端子銷48之強度增大’使用壽命延 長。過渡段58自然亦可為其他形狀，例如一種可令銷形段 54之直徑逐級過渡至連接段56之直徑以及反之亦然的形 狀。 / 相比如圖1所示之L形彎曲連接線18，具有上述結構 之端子銷48具有可將作用於電端子5〇之拉伸負荷更有 效、更均勻地分布至各方向的優點。 〇 圖4展示本發明之電端子6〇之替代性實施方式的橫截 面圖。電端子60與圖3所示之電端子50之間的區別在於， 發熱體44與接觸膏52之間依次設置第一導電黏附層62、 第二導電黏附層64及第三導電黏附層66，在本實施例中， 該第一導電黏附層係用AgPd以3 :1之比例製成，該第二導 電黏附層係用AgPd以9:1之比例製成，該第三導電黏附層 係用AgPd以27:1之比例製成。需要時，各層亦可含有不 同之玻璃相成分。 〇 s玄等導電黏附層52、54、56係涉及焊料或網板印染中 所用之厚膜漿料。發熱體44、第一導電黏附層62、第二導 電黏附層64、第三導電黏附層66、接觸膏52及接觸銷48 共同構成電端子60。 藉由為銀含量朝發熱體44方向減小之各導電黏附層選 擇材料，可令端子銷48之材料逐步過渡至發熱體44之材 料’藉此改善電端子60各組件之間的附著力，進而令整個 10 200950234 5〇的抗剪 電端子60之抗剪強度優於如圖3所示之電端子 強度。此外亦可令電端子60之溫度穩定性受到有利影響 此點對於本實施例所涉及之應用領域尤為有利。 導電黏附層之數量無需侷限於三層。作為替代方案， 亦可設置兩個黏附層或三個以上之黏附層。黏附層之最佳 數量可依據用途以實驗方式加以測定。此外，接觸膏^為 可選，可相應將其略去。 ·

.....—，，必_，琢端子銷可用 於如圖3及圖4所示之電端子5〇及6〇。與端子銷48相似， 端子銷70亦包括銷形段72、基本呈盤狀之連接段 銷形段72與連接段74相連之過渡段％。與端子銷μ不同 之處在於，連接段74之接觸面78 (該接觸面在產生電端子 之過程中藉由接觸膏52與導電黏附層或加熱褒置之發孰體 設計為，其輪廓與發熱體44之輪廓相匹配。由於 物料管32及布置於物料管上的 、 出圓^ / 電層2如圖2所示設計 成圓柱形’因而發熱體44亦具有 7n 、有相應之弧形結構，端子銷 之連接段74的接觸面π與哕狐报社德+ 種方士 ^ 4 興该弧形結構相匹配。藉由此 種方式可建立更佳之連接。 圖6A及圖6B為用於展示如圖 4 8之傲：{生讲总从工， 尸β不之接觸銷 製了 ：兩個相繼實施之處理步驟 所不，在具有接觸銷48 圃 料82，嗜胚料|w廓的壓模80内插入一胚 例言之，藉由將球形區86焊接及球形區I舉 胚料…自然亦可採用其他製造方H 84上，即可製成 製每方法。隨後藉由壓板88朝 200950234 箭頭90所示之方向以預定壓力向插在壓模so尹的胚料82 施加負荷’將球形區86壓入壓模8〇。如圖所示，藉此 產生具有銷形段54、連接段56及過渡段58之端子銷48。 圖7A及圖7β為用於展示製造如圖5所示之接觸鎖7〇 時兩個相繼實施之處理步驟的示意圖。圖7Α、圖7Β所示 之製造方法與圖6Α、圖6Β所示之製造方法之間的區別僅 在於，壓板88之底側具有一弧形結構92，如圖7Β所示， 該弧形結構用於產生端子銷70之弧形接觸面78， 0 本發明可做多樣之變化，而非侷限於上述之任一實施 方式。舉例言之’亦可根據第一導電組件之輪廟（在本實 施例中係根據物料管32之輪廓）為端子銷7()之接觸面Μ 選用其他輪麻。該端子銷之端部可與進一步延伸之輸電線 列如電纜）相連，該電纜連接在溫度控制設備上。 〇 :發明係關於-種用於產生射出成型噴嘴電熱裝置之 的端子銷，其中，該端子銷設計為可藉由至少-個 有==或接觸膏固定於該加熱裝置上，該端子銷具 段。'#5亥至少一個黏附層或該接觸膏接觸之連接 點，：：申請專利範圍、說明書及附圖之全部特徵及優 自身，抑或作為各種形式之組合，均可=内，不論其 所在。 」現為本發明之本質 【圖式簡單說明】 12 200950234 圖〗為習知電端子之横截面圖； 圖2為射出成型喷嘴之橫截面圖； 圖3為採用本發明第一.尬 圖 該電端子可用於圖2所^式之電端子的橫截面 τ不之射出成型喷嘴； 圖4為採用本發明第二 圖 該電連接可用於圖2所示之射::二電嘴連接的橫截面 圖5為端子銷之替代性設計方案的 〇 銷可用於圖3及圖4所示之配置； 、截面圖’該端子 圖6A及圖6B為用於展示如圖 的製造方法的橫截面圖；以及 所不之端子銷 圖7A及圖7B為用於說明如圖5所八 方法的橫截面圖。 不之端子銷的製造

【主要元件符號說明】 10 電端子 12 基板 14 介電層 16 發熱體 18 連接線 20 接觸膏 30 射出成型噴嘴 32 物料管 34 管座 36 喷嘴尖口 13 200950234 38 流道 40 壁部 42 介電層 44 發熱體 46 覆蓋層 48 端子銷 50 電端子 52 接觸膏 54 銷形段 56 連接段 57 接觸面 58 過渡段 60 電端子 62 第一黏附層 64 第二黏附層 66 第三黏附層 70 端子銷 72 銷形段 74 連接段 76 過渡段 78 接觸面 80 壓模 82 胚料 84 銷形區 14 200950234 8 6 球形區 88 壓板 90 箭頭 92 弧形結構

Claims (1)

1. 200950234 七、申請專利範圍： 1·一種用於產生射出成型噴嘴（30)之電熱裝置之電端 子（50 ’ 60 )的端子銷（48 ; 7〇 )，其中’該端子銷（48 ; 70)設計為可藉由至少一個導電黏附層（52 ; 62 ; 64 ; 及/或接觸膏（52)固定於該加熱裝置上，其特徵在於， 該端子銷（48 ; 7〇)具有銷形段（54 ; 72)及與該至 少一個黏附層（52; 62; 64; 66)或該接觸膏（52)接觸 之連接段（5 6 ; 7 4 )。 2. 如申請專利範圍第1項之端子銷，其中， 該加熱裝置為厚膜加熱裝置。 3. 如申請專利範圍第1或2項之端子銷，其中， 該連接段（56 ; 74)設計成盤狀，直徑大於該銷形段 (64 ; 72 )之直徑。 4. 如申請專利範圍第丨或2項之端子銷’其中， 該連接段（56 ; 74 )朝向該黏附層（62 ; 64 ; 66 )或 該接觸膏（52)之一侧的輪廓與另一導電組件（44)之輪 廓相匹配。 5. 如申請專利範圍第1或2項之端子銷其中， 該銷形段（64; 72)與該連接段（56; 74)之間設置 有至少一個過渡段（58 ; 76 )，該過渡段所採用之設計方式 可令該銷形段（64; 72) <直徑钱或不間斷地過渡至該 連接段（5 6 ; 7 4 )之直徑，反之亦然。 6. -種射出成型喷嘴（30)之電熱裝置的電端子（5〇; 60)’該電端子具有如上述申請專利範圍中任一項之端子銷 16 200950234 (48 ； 70)〇 7·如申請專利範圍第6項之端子，其中， 該端子銷（48 ; 70 )之連接段（56 ; 74 )與該加熱裝 置之間布置有至少兩個可建立連接的導電黏附層（52，54， 56)，其中’該等黏附層（52，54，56)具有不同特性、不 同組分及/或不同之黏附層材料。 8. 如申請專利範圍第7項之端子，其中， 每個黏附層（52，54，56 )均與直接相鄰布置之黏附 層（52 ’ 54 ’ 56)及/或直接相鄰布置之導電組件（44，48 ; 6 2，7 0 )相匹配。 9. 如申請專利範圍第7或8項之端子，其中， 每個黏附層（ 52, 54, 56 )選擇或設計為，其特性、 組分及/或黏附層材料與直接相鄰布置之黏附層（52，54， 56)的特性、組分及/或黏附層材料及/或直接相鄰布置之導 電組件（44 ’ 48 ; 62 ; 70)的特性、組分及/或材料相匹配。 ❹ 10.如申請專利範圍第7項之端子，其中， 為任一黏附層（52，54，56)所選之特性、組分及/或 黏附層材料令該黏附層之附著力與直接相鄰布置之黏附層 (52 ’ 54 ’ 56 )的附著力及/或直接相鄰布置之導電組件（44， 48，62 ; 70 )的附著力相匹配。 11. 如申請專利範圍第7項之端子，其中， 該等黏附層（ 52, 54’ 56)之附著力彼此不同。 12. 如申請專利範圍第7項之端子，其中， 該等黏附層（ 52; 54; 56)在其特性、組分、黏附層 17 200950234 材料、附著力及/或熱膨脹特性方面構成一梯度結構。 13. 如申請專利範圍第7項之端子，其中， 每個黏附層（52，54，56)之黏附層材料為焊料、接 觸膏或厚膜漿料。 14. 如申請專利範圍第7項之端子，其中， 每個黏附層（52，54 ’ 56 )之黏附層材料包括銀、纪 及/或至少一玻璃相成分。 八、圖式： ❹ (如次頁）

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