TWI517769B - 一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造與焊接方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及電連接器技術領域，尤其涉及一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造與焊接方法。
為了避免受到外部之雜訊影響，通常會使用濾波電路來解決問題，因此在習知網路連接器的設計中，都需要將濾波元件設置在印刷電路板上；經過長年的發展，濾波元件的尺寸越來越小，濾波元件設置在印刷電路板的困難度就相對提高，同時，製造成本也會隨之增加，且品質也會跟著下降。
如第1圖所示，在現有技術中，很多類型的連接器都是通過手工或一些複雜的機器，來將濾波元件1’的金屬線11’焊接在印刷電路板3’的金屬片2’上，而且，在焊接前，還需要先將濾波元件1’的金屬線11’上的絕緣層12’刮去，露出銅線13’，這樣才能保證濾波元件1’的金屬線11’與印刷電路板3’上的金屬片2’具有良好的電接觸。由於在焊接之前需要將濾波元件1’的金屬線11’上的絕緣層12’刮去，多了一道工序，操作起來較為耗費工時，所以這種常用的濾波元
件1’與印刷電路板3’的焊接方式，不僅工序複雜，成本高，在焊接時，還會因為濾波元件1’的金屬線11’上的絕緣層12’未去除乾淨，進而造成產品品質上不良品率的發生。
有鑑於此，由於需要改善現有的不良率，本發明人經過一連串的測試，實驗，尋找合適裝置，最後，終於研究出本發明一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造。
本發明的主要目的，在於提供一種能夠將濾波元件焊接至印刷電路板的焊接方法及其構造，能夠簡化工序，提高良品率。
為了達到上述目的，本發明提供一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造，包括有濾波元件和印刷電路板，其中，所述印刷電路板的邊端開設有複數個金屬缺口，該複數個金屬缺口與印刷電路板上的電路佈線電性導通，所述濾波元件的金屬線伸入接觸於印刷電路板邊端上的金屬缺口內。
為了達到本發明的目的，本發明人根據上述構造，提供一種濾波元件與印刷電路板的焊接方法，包括以下步驟：(S01)將印刷電路板之邊端開設複數個金屬缺口，且該複數個金屬缺口與該印刷電路板之電路佈線電性導通；(S02)將濾波元件定位於電子容器內，並將該印刷電路板設置於該電子容器兩側，然後將該濾波元件兩端之金屬線分
別伸入該金屬缺口內，使得每一條金屬線表面接觸於一金屬缺口；(S03)在電子容器灌入膠體以包覆該濾波元件並固定其金屬線，其中，灌入膠體時，空氣藉由電子容器之排氣孔排出；(S04)利用雷射光束將伸入接觸於該金屬缺口內之金屬線的絕緣層去除，並露出該金屬線之銅線；(S05)將去除絕緣層後所顯露出的銅線與該金屬缺口放入錫爐內進行浸錫焊接。
此外，本發明還提供另一種濾波元件與印刷電路板的焊接方法，包括以下步驟：(S21)將印刷電路板之邊端開設複數個金屬缺口，且該複數個金屬缺口與該印刷電路板之電路佈線電性導通；(S22)將至少一濾波元件定位於電子容器內，並將該印刷電路板設置於該電子容器兩側，然後將該濾波元件兩端之金屬線分別伸入該金屬缺口內，使得每一條金屬線表面接觸於一金屬缺口；(S23)在電子容器灌入膠體以包覆該濾波元件並固定其金屬線，其中，灌入膠體時，空氣藉由該電子容器所形成之排氣孔排出；(S24)將金屬線與金屬缺口放入錫爐內，利用錫料高溫去除金屬線之絕緣層並露出該金屬線之銅線；(S25)將去除絕緣層後所顯露出的銅線與該金屬缺口放入錫爐內進行浸錫焊接。
<本發明>
1‧‧‧濾波元件
2‧‧‧印刷電路板
3‧‧‧底座
4‧‧‧電子容器
5‧‧‧複數對接端子
6‧‧‧複數輸入端子
7‧‧‧錫爐
8‧‧‧乘載基座
11‧‧‧金屬線
21‧‧‧金屬缺口
22‧‧‧電路佈線
23‧‧‧輸出印刷電路板
24‧‧‧輸入印刷電路板
25‧‧‧固定孔
41‧‧‧溝槽
42‧‧‧印刷電路板固定熱熔柱
43‧‧‧排氣孔
111‧‧‧絕緣層
112‧‧‧銅線
<習知>
1’‧‧‧濾波元件
2’‧‧‧金屬片
3’‧‧‧印刷電路板
11’‧‧‧金屬線
12’‧‧‧絕緣層
13’‧‧‧銅線
第1圖為常用的濾波元件與印刷電路板的焊接結構示意圖；第2圖示範在本發明中，將濾波元件與一片印刷電路板搭配方式來進行焊接的結構示意圖；第3圖為金屬線剖面圖；第4圖示範在本發明中，將濾波元件與一片印刷電路板搭配後進行浸焊時的態樣；第5圖示範在本發明中濾波元件與二片印刷電路板搭配方式來進行焊接的結構態樣；第6圖示範在本發明中將濾波元件與兩片印刷電路板之搭配方式應用於連接器之立體圖；第7圖示範在本發明中將濾波元件與兩片印刷電路板之搭配方式應用於連接器之爆炸圖；第8圖為電子容器立體圖；第9圖為第7圖之剖面圖；第10圖示範在本發明中，將濾波元件與兩片印刷電路板之搭配方式應用於連接器後進行浸焊時的態樣；第11圖為本發明一種濾波元件與印刷電路板的焊接步驟；以及第12圖為本發明另一種濾波元件與印刷電路板的焊接步驟。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造，以下將配合圖示，詳盡說明本發明之較佳實施例。
請參考第2圖與第3圖，係分別示範在本發明中濾波元件與一片印刷電路板搭配方式來進行焊接的結構態樣與金屬線剖面圖。如圖所示，一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造係包括：複數個濾波元件1與一印刷電路板2；其中，該複數個濾波元件1係設置於該印刷電路板2上，並具有複數條金屬線11，且每一條金屬線11係具有絕緣層111包覆之銅線112，而每一個印刷電路板2係於邊端開設有複數個金屬缺口21，並且，每一個金屬缺口21可容置一金屬線11，且該印刷電路板2表面更形成有電路佈線22；此外，該複數金屬缺口21係具有銅片或塗佈有銅材料並與該印刷電路板2之電路佈線22電性導通，且該複數金屬線11分別電性連接於該複數金屬缺口21之上。
在上述所提供的技術特徵，濾波元件1的數量為複數個，實際上，可僅使用一個濾波元件1，並不影響本發明的技術。
承上述，請繼續參考第2圖並請同時參考第4圖，係示範在本發明中將濾波元件與一片印刷電路板搭配後進行浸焊時的態樣，如圖所示，在本發明中，將濾波元件1兩端之金屬線11以焊接的方式連接在單片印刷電路板2之金屬
缺口21係具有下述步驟：首先，將濾波元件1定位於印刷電路板2上，而濾波元件1之兩端金屬線11伸入於該印刷電路板2所開設之金屬缺口21內，並使該金屬線11與該金屬缺口21表面接觸；然後，利用雷射光束將伸入並接觸於該金屬缺口21內之金屬線11的絕緣層111去除以顯露出銅線112，而在去除金屬線11之絕緣層111後，再將所顯露出之銅線112與該印刷電路板2之金屬缺口21放入錫爐7內進行浸錫焊接。
在上述中，除了利用雷射光束去除絕緣層111以外，還可以透過錫料高溫的方式去除絕緣層111。使用雷射光束以及錫料高溫最大的優點在於製程上的便利，特別是金屬線11可以放在金屬缺口21後，再去除絕緣層111，相較於習用技術，以SMT或是DIP的方式定位，本發明提供更為方便的定位，降低製程上的失誤，減少製程時間。雷射光束以及錫料高溫的進行速度快，失誤率低，且不容易傷害電路板。
請參閱第5圖，係示範在本發明中，將濾波元件與兩片印刷電路板搭配方式來進行焊接的結構示意圖，係本發明所提供之另一實施例。如圖所示，一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造係包括：複數個濾波元件1、二個印刷電路板2、以及固定該濾波元件1與該印刷電路板2之一乘載基座8；在實施例中，其中一印刷電路板係用於處理輸入訊
號，而另一印刷電路板則用於處理輸出訊號；此乃將本發明之技術應用於連接器，而一般連接器皆用於接收與輸出訊號，因此，需要設計一輸入印刷電路板與一輸出印刷電路板以分別處理。
請參閱第6圖、第7圖、第8圖以及第9圖，第6圖至第9圖係分別示範將濾波元件與兩片印刷電路板之搭配方式應用於連接器之立體圖、爆炸圖、電子容器立體圖以及剖面圖。如第6圖、第7圖、第8圖以及第9圖所示，於另一實施例中，該二個印刷電路板2係分別為一輸出印刷電路板23與一輸入印刷電路板24，而本發明之一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造更包括有：一底座3、一電子容器4、複數對接端子5以及複數輸入端子6；其中，該濾波元件1係設置於該電子容器4內，而該電子容器4係與該底座3結合，且該電子容器4兩側係設置有複數個溝槽41，每一個溝槽41可以容置一金屬線11；此外，該輸出印刷電路板23與輸入印刷電路板24係分別設置於該電子容器4之兩側，並且，該複數濾波元件1之複數條金屬線11分別穿越該複數個溝槽41至該電子容器4外，並電性連接於該印刷電路板2之金屬缺口21上。
承上述，該複數對接端子5係設置且焊接固定於該輸出印刷電路板23，並電性連接於該輸出印刷電路板23之電路佈線22；另一方面，該複數輸入端子6係部分嵌設於該
底座3，且一端焊接固定於該輸入印刷電路板24並電性連接於該輸入印刷電路板24之電路佈線22，而另一端向下突出於該底座3外。除此之外，該電子容器4兩側更設置有複數個印刷電路板固定熱熔柱42，係固設於該輸出印刷電路板23與輸入印刷電路板24所形成之複數固定孔25；於製造過程中，當該印刷電路板固定熱熔柱42受熱融化時即可將該輸出印刷電路板23與輸入印刷電路板24膠接並固定於該電子容器4兩側，以簡化製造過程與降低生產成本。
再者，該電子容器4之頂部更開設有一排氣孔43，如此，如第9圖陰影處所示，當設置於該電子容器4內之濾波元件1透過灌膠固線的方式以包覆該濾波元件1並固定其金屬線11時，該排氣孔43係可排出多餘之氣體，使得灌入膠體溶液得以充滿該電子容器4，進而完整得包覆該濾波元件1並固定該金屬線11。其中，該膠體溶液係為一稀釋後之凡立水溶液，本發明在進行測試時發現，當凡立水與稀釋劑之比例為1：1時，進行灌膠作業後之電子容器係有積膠的現象，而當凡立水與稀釋劑之比例為1：2或是1：2以上時，則可避免積膠現象的產生，因此，於實施例中，係採用凡立水與稀釋劑之比例為1：2之溶液進行灌膠作業以提高生產品質，進一步地，灌膠固線的方式係可提供保護該濾波元件1之作用並提升產品品質。
進一步地，請繼續參考第9圖，並請同時參閱第10
圖，其中，第10圖則示範在本發明中，將濾波元件與兩片印刷電路板之搭配方式應用於連接器後進行浸焊時的態樣。如第9與第10圖所示，於本發明中，將濾波元件1之金屬線11以焊接方式連接至二印刷電路板2之金屬缺口21係具有下述步驟：首先，將濾波元件1設置並定位於電子容器4內，並將濾波元件1之金屬線11穿越該溝槽41至電子容器4之外，接著，透過灌膠固線的方式以包覆該濾波元件1並進一步固定該金屬線11，並且，將該電子容器4結合底座3與印刷電路板2；然後，將穿越溝槽41之金屬線11伸入該印刷電路板2邊端上所開設的金屬缺口21內，並將金屬線11與印刷電路板2之金屬缺口21表面保持接觸；接著，利用雷射光束將伸入並接觸於該金屬缺口21內之金屬線11的絕緣層111去除以顯露出該金屬線11之銅線112，而在去除金屬線11之絕緣層111後，將所顯露出之銅線112與兩片印刷電路板2邊端上的金屬缺口21放入錫爐7內進行浸錫焊接。
上述係藉由圖示來說明在本發明中，如何將濾波元件1之金屬線11連接於印刷電路板2之金屬缺口21，接下來，將依序說明本發明的實施步驟。請參考第11圖，為本發明之一種濾波元件與印刷電路板的焊接步驟。如第11圖所示，本發明一種濾波元件與印刷電路板的焊接步驟包括：(S01)將印刷電路板之邊端開設複數個金屬缺口，且該複數個金屬缺口與該印刷電路板之電路佈線電性導通；
(S02)將濾波元件定位於電子容器內，並將該印刷電路板設置於該電子容器兩側，然後將該濾波元件兩端之金屬線分別伸入該金屬缺口內，使得每一條金屬線表面接觸於一金屬缺口；(S03)在電子容器灌入膠體以包覆該濾波元件並固定其金屬線，其中，灌入膠體時，空氣藉由電子容器之排氣孔排出；(S04)利用雷射光束將伸入接觸於該金屬缺口內之金屬線的絕緣層去除，並露出該金屬線之銅線；(S05)將去除絕緣層後所顯露出的銅線與該金屬缺口放入錫爐內進行浸錫焊接。其中，完成步驟(S03)後，係先將該電子容器進行烘烤並待其冷卻後再執行步驟(S04)，並且，該烘烤過程係依照電子容器之特性而有所不同，而於本實施例中，可採用100℃溫度進行1.5個小時的烘烤過程。
請同時參考第2圖以及第3圖，上述所提及的雷射光束，乃是透過雷射光束融化絕緣層111，同時，又不傷到印刷電路板上的電路佈線22以及其他結構。雷射光束可提高溫度，進而融化絕緣層111，由此可知，絕緣層111可使用熔點較低的材質，熔點越低，雷射所需能量越低，對於印刷電路板上的電路佈線22的影響越小。
承上述，在步驟(S01)中，金屬缺口的數量與濾波元件數量成正比，每一個濾波元件配合兩個金屬缺口；因此，金屬缺口的尺寸有個最佳值，每兩個金屬缺口的寬度會跟單個濾波元件的寬度相同，或是比單個濾波元件的寬
度還小；如此，金屬線可便於伸入金屬缺口，且每一個濾波元件的金屬線都剛好拉到位於側邊的金屬缺口，不會被拉到別的濾波元件上方，避免線路過長浪費，或是線路過於繁雜。
此外，本發明還提供另一種焊接實施方式。請參考第12圖，其中，第12圖為本發明另一種濾波元件與印刷電路板的焊接步驟。如第8圖所示，本發明另一種濾波元件與印刷電路板的焊接步驟包括：(S21)將印刷電路板之邊端開設複數個金屬缺口，且該複數個金屬缺口與該印刷電路板之電路佈線電性導通；(S22)將至少一濾波元件定位於電子容器內，並將該印刷電路板設置於該電子容器兩側，然後將該濾波元件兩端之金屬線分別伸入該金屬缺口內，使得每一條金屬線表面接觸於一金屬缺口；(S23)在電子容器灌入膠體以包覆該濾波元件並固定其金屬線，其中，灌入膠體時，空氣藉由該電子容器所形成之排氣孔排出；(S24)將金屬線與金屬缺口放入錫爐內，利用錫料高溫去除金屬線之絕緣層並露出該金屬線之銅線；(S25)將去除絕緣層後所顯露出的銅線與該金屬缺口放入錫爐內進行浸錫焊接。其中，完成步驟(S03)後，係先將電子容器進行烘烤並待其冷卻後再執行步驟(S04)，並且，該烘烤過程係依照電子容器之特性而有所不同，而於本實施例中，可採用100℃溫度進行1.5個小時的烘烤過程。
請同時參考第2圖以及第3圖，上述所提的錫料高溫主要也是用於去除金屬線11之絕緣層111，同時，又不傷到印刷電路板上的電路佈線22以及其他結構。
由於實施上述本發明的製程方法在進行焊接動作時，能使去除濾波元件1的金屬線11上之絕緣層111和與印刷電路板2之金屬缺口21焊接這兩個步驟均能在印刷電路板2邊端上的金屬缺口21內來進行，這樣一來，既可簡化工序，節省時間，並且能提高良品率，進而有效降低生產成本。進一步地，當該金屬缺口21與該金屬線11進行焊接作業時，該電子容器2之設置係可提供一壁面之效果，以保護該濾波線圈1不會接觸到焊接作業時所產生的高溫而產生之破壞。
上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明精神所為之等效實施或變更，均應包含於本發明之專利範圍中。
1‧‧‧濾波元件
11‧‧‧金屬線
2‧‧‧印刷電路板
21‧‧‧金屬缺口
22‧‧‧電路佈線
Claims (7)
- 一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造，係包括：至少一濾波元件，係具有複數條金屬線，其中，每一條金屬線係具有絕緣層包覆之銅線；至少一印刷電路板，係於邊端開設有複數個金屬缺口，其中，每一個金屬缺口可容置一金屬線，且該印刷電路板表面更形成電路佈線；一底座；以及一電子容器，該濾波元件係設置於該電子容器內，且該電子容器係與該底座結合；其中，該電子容器係設置有至少一排氣孔，而其二側係形成複數個溝槽，且每一個溝槽可以容置一金屬線；其中，該複數個金屬缺口與該印刷電路板之電路佈線係電性導通，且該複數金屬線分別電性連接於該複數金屬缺口之上；其中，該絕緣層被去除後，該銅線與該金屬缺口放入一錫爐內進行浸錫焊接。
- 如申請專利範圍第1項所述之一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造，其中，該複數金屬缺口具有銅片或塗佈銅材料。
- 如申請專利範圍第2項所述之一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造，.其中，每一濾波元件具有二金屬線，且該濾波元件係設置於該印刷電路板上，該二金屬線分別容置於該印刷電路板之金屬缺口。
- 如申請專利範圍第1項所述之一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造，其中，該印刷電路板設置於該電子容器之一側，並且，該複數條金屬線係分別穿越該複數個溝槽至該電子容器之外，而電性連接於該金屬缺口之上。
- 如申請專利範圍第5項所述之一種濾波元件與印刷電路板的焊接構造，更包括有：複數對接端子，係設置且焊接固定於該印刷電路板，並與該電路佈線電性連接；以及複數輸入端子，係部分嵌設於該底座，且一端焊接固定於該印刷電路板並與該電路佈線電性連接，而另一端係向下突出於該底座外。
- 一種濾波元件與印刷電路板的焊接方法，係包括下列步驟： (S01)將印刷電路板之邊端開設複數個金屬缺口，且該複數個金屬缺口與該印刷電路板之電路佈線電性導通；(S02)將濾波元件定位於電子容器內，並將該印刷電路板設置於該電子容器兩側，然後將該濾波元件兩端之金屬線分別伸入該金屬缺口內，使得每一條金屬線表面接觸於一金屬缺口；(S03)在電子容器灌入膠體以包覆該濾波元件並固定其金屬線，其中，灌入膠體時，空氣藉由電子容器之排氣孔排出；(S04)利用雷射光束將伸入接觸於該金屬缺口內之金屬線的絕緣層去除，並露出該金屬線之銅線；(S05)將去除絕緣層後所顯露出的銅線與該金屬缺口放入錫爐內進行浸錫焊接。
- 一種濾波元件與印刷電路板的焊接方法，係包括下列步驟：(S21)將印刷電路板之邊端開設複數個金屬缺口，且該複數個金屬缺口與該印刷電路板之電路佈線電性導通；(S22)將至少一濾波元件定位於電子容器內，並將該印刷電路板設置於該電子容器兩側，然後將該濾波元件兩端之金屬線分別伸入該金屬缺口內，使得每一條金屬線表面接觸於一金屬缺口； (S23)在電子容器灌入膠體以包覆該濾波元件並固定其金屬線，其中，灌入膠體時，空氣藉由該電子容器所形成之排氣孔排出；(S24)將金屬線與金屬缺口放入錫爐內，利用錫料高溫去除金屬線之絕緣層並露出該金屬線之銅線；(S25)將去除絕緣層後所顯露出的銅線與該金屬缺口放入錫爐內進行浸錫焊接。
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