TWI651740B - 應用於電子元件之線材導體成型方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種應用於電子元件之線材導體成型方法,係利用塑料射出模具一體成型出絕緣膠座,該絕緣膠座包含本體及本體內部二個或二個以上間隔排列之成型部,便可將轉印治具之上模以塗膠部在底模之轉印部上進行往復位移,並由塗膠部將導電膠刷覆在轉印部表面上,再將絕緣膠座倒置使其成型部向下抵貼於底模之轉印部上,使導電膠轉印至成型部對應之複數U形板表面上,續將絕緣膠座為由底模處移出,並於導電膠進行烘烤或紫外光固化的過程後,便可在複數U形板表面上分別成型出彼此隔開一距離之導體,且複數導體成型的方向及密度可依實際的需求加以精準的控制,確保製造的品質與良率,進而達到工藝簡單、提高生產效率及可節省成本之效用。

Description

應用於電子元件之線材導體成型方法
本發明係提供一種應用於電子元件之線材導體成型方法,尤指可利用轉印治具之底模與上模刷覆有導電膠,並將絕緣膠座倒置抵貼於底模上轉印有導電膠,且絕緣膠座移出後,可使導電膠經由固化的過程成型出彼此隔開一距離之導體。
按,隨著電子技術快速成長,使得電子產品內部之電路板上皆會使用到主動元件與被動元件,其中主動元件(如微處理器或晶片等)可單獨執行運算、處理功能,而被動元件(如電阻、電容與電感等)相對於主動元件則是在進行電流或電壓改變時,可使電阻或阻抗不會隨之改變的元件,並在使用時亦必須考慮各元件之間的電路特性,以相互搭配應用於資訊、通訊、消費電子等,達成電子迴路控制之功能。
再者,電感元件會因電路中通過電流的改變產生電動勢,從而抵抗電流的改變,電感元件有多種型式,其中常作為電磁鐵和變壓器中使用的電感依外觀稱為線圈,可對高頻提供較大的電阻,而通過直流或低頻使用的則依功用常稱為扼流圈或抗流圈,並常配合鐵磁性材料來安裝在變壓器、電動機和發電機中所使用的較大電感,亦稱為繞組,且電感元件依電磁感應也可分為自感應和互感應,當纏繞磁性體(如磁芯或鐵磁性 材料)的導線匝數增多時,導體的電感也會變大,不僅是匝數、每匝(環路)的面積等,連導線材料都會影響到電感大小。
而一般電感元件為由鐵磁性之磁芯或比空氣磁導率高的芯材所製成,並於芯材外部纏繞有一環形線圈,便可藉由芯材配合線圈通過電流時產生的磁通量變化,並利用變動的磁場感應誘發出電流,惟該電感元件於實際應用時,仍存在有以下諸多缺失:
(1)當電感元件之芯材外部纏繞線圈時,由於人工纏繞手法及方向的不同,常會因繞線分佈上的差異造成線圈疏密不均的情況,並使電感元件上的雜散電容將難以控制,導致相同規格的線圈之間雜訊抑制能力的差異增大,而必須準確的控制線圈繞線彼此間之間距,且因芯材體積較小,採用人工繞線方式不僅整體工序相當耗費工時,亦無法因應製程的需求大量生產,使製造成本也無法降低。
(2)電感元件為求得較大的電感量,一般會將線圈繞線進行重疊,所以在人工繞線過程中很容易刮傷漆包線的絕緣層,而芯材外部纏繞線圈後,亦會造成芯材體積變大,並將佔用其焊固於電路板上較大的空間而影響到整體電路佈局,而電感元件焊接的過程中,也容易因體積較大與其他電子元件碰觸,導致線圈可能產生刮傷的現象,進而影響到電感元件電氣特性和充放電功能。
是以,習用電感元件纏繞線圈的方式,無論是在整體結構及製程上所衍生之問題都必須予以改善,並因應生產線治具與製程的需求大量生產,使生產效率提高而降低成本,即為從事此行業者所亟欲研究改善之關鍵所在。
故,發明人有鑑於上述習用之問題與缺失,乃搜集相關資料經由多方的評估及考量,並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷的試作與修改,始有此種可利用轉印治具將導電膠轉印至絕緣膠座上固化成型出彼此隔開一距離之導體,達到工藝簡單、提高生產效率及節省成本之應用於電子元件之線材導體成型方法發明專利誕生。
本發明之主要目的乃在於可利用塑料射出模具一體成型出絕緣膠座,該絕緣膠座包含本體及本體內部二個或二個以上間隔排列之成型部,便可將轉印治具之上模以塗膠部在底模之轉印部上進行往復位移,並由塗膠部將導電膠刷覆在轉印部表面上後,再將絕緣膠座倒置使其成型部向下抵貼於底模之轉印部上,並使導電膠轉印至成型部對應之複數U形板表面上,續將絕緣膠座為由轉印治具之底模處移出,並於絕緣膠座上之導電膠經由烘烤或紫外光固化的過程後,便可在複數U形板表面上分別成型出彼此隔開一距離線材(如線圈)使用之導體,且複數導體成型的方向及密度可依實際的需求加以精準的控制,以確保製造的品質與良率,進而達到工藝簡單、提高生產效率及節省成本之效用。
1‧‧‧絕緣膠座
10‧‧‧容置空間
11‧‧‧本體
111‧‧‧隔板
112‧‧‧容置槽
12‧‧‧成型部
121‧‧‧U形板
122‧‧‧分隔槽
2‧‧‧轉印治具
21‧‧‧底模
210‧‧‧限位滑槽
211‧‧‧轉印部
2111‧‧‧凸軌
22‧‧‧上模
220‧‧‧儲存空間
2201‧‧‧開口
221‧‧‧塗膠部
2211‧‧‧軌槽
3‧‧‧導電膠
3’‧‧‧導體
31’‧‧‧引腳
4‧‧‧導磁元件
41‧‧‧磁芯
411‧‧‧通孔
412‧‧‧絕緣層
5‧‧‧連接載體
51‧‧‧基板
52‧‧‧線路陣列
520‧‧‧感應區
521‧‧‧接點組
522‧‧‧輸入側
523‧‧‧輸出側
G‧‧‧間隙
第一圖 係為本發明之步驟流程圖。
第二圖 係為本發明絕緣膠座之立體外觀圖。
第三圖 係為本發明轉印治具之立體分解圖。
第四圖 係為本發明轉印治具的上模裝填有導電膠之立體外觀圖。
第五圖 係為本發明轉印治具的底模刷覆導電膠時之側視剖面圖。
第六圖 係為本發明轉印治具的底模刷覆導電膠後之立體外觀圖。
第七圖 係為本發明絕緣膠座於轉印導電膠前之前視剖面圖。
第八圖 係為本發明絕緣膠座於轉印導電膠時之前視剖面圖。
第九圖 係為本發明絕緣膠座於轉印導電膠後之前視剖面圖。
第十圖 係為本發明導電膠固化後成型出導體之立體外觀圖。
第十一圖 係為本發明較佳實施例之立體分解圖。
第十二圖 係為本發明較佳實施例之前視剖面圖。
為達成上述目的及功效,本發明所採用之技術手段及其構造,茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下,俾利完全瞭解。
請參閱第一、二、三、四、五、六圖所示,係分別為本發明之步驟流程圖、絕緣膠座之立體外觀圖、轉印治具之立體分解圖、轉印治具的上模裝填有導電膠之立體外觀圖、轉印治具的底模刷覆導電膠時之側視剖面圖及轉印治具的底模刷覆導電膠後之立體外觀圖,由圖中可清楚看出,本發明之應用於電子元件之線材導體成型方法,係利用轉印治具2將導電膠3轉印至絕緣膠座1上固化成型出電子元件中線材(如線圈)使用之導體3’,其中該絕緣膠座1係由塑料材質以射出模具加工的方式所一體成型,而絕緣膠座1包含本體11,其本體11內部形成有凹陷狀之容置空間10,並於容置空間10內凸設有一個或一個以上並排或陣列狀間隔排列之隔板111,且各隔板111與本體11內壁面處及二相鄰隔 板111之間分別形成有水平方向貫通之容置槽112,再於容置槽112內分別設有成型部12水平方向間隔排列之複數U形板121及其各二相鄰U形板121間所形成之分隔槽122,且各U形板121二側處為向外延伸凸出並外露於本體11的頂部一距離位置。
該轉印治具2包含一底模21及設置於底模21上方處之上模22,其底模21頂部設有凹陷狀之限位滑槽210,並於限位滑槽210中央處設有轉印部211沿著長度方向延伸且寬度方向間隔排列之複數凸軌2111,而上模22為設置於底模21之限位滑槽210內,並於上模22內部儲存空間220下方處形成有開口2201,且上模22之儲存空間220內裝填有導電膠3,該導電膠3包含但不限於導電銀膏、導電銀膠、導電塗料、導電銀漿等,而上模22位於儲存空間220之開口2201二側壁面處則分別設有塗膠部221,並於塗膠部221皆具有與凸軌2111相互嵌合之複數軌槽2211,且各軌槽2211與凸軌2111彼此之間為形成有一間隙G。
在本實施例中,當轉印治具2將導電膠3轉印至絕緣膠座1固化成型出導體3’時,該導體成型方法包含下列步驟:
(A)利用塑料射出模具一體成型出一絕緣膠座1,並於絕緣膠座1包含本體11及本體11內部二個或二個以上間隔排列之成型部12,且各成型部12上分別設有複數U形板121。
(B)將轉印治具2之上模22以塗膠部221在底模21之轉印部211上進行往復位移,並由塗膠部221將導電膠3均勻刷覆在轉印部211表面上。
(C)將絕緣膠座1倒置使其成型部12向下抵靠於底模21之轉印部211上,並使導電膠3轉印至成型部12對應之複數U形板121表面上。
(D)將絕緣膠座1為由底模21處移出,並於導電膠3固化後在成型部12之複數U形板121表面上分別成型出彼此隔開一距離之導體3’。
由上述之實施步驟可以清楚得知,當轉印治具2之上模22為沿著底模21之限位滑槽210由後向前滑動時,其上模22內部儲存空間220所裝填膏狀、黏稠狀或未固化之導電膠3便會通過開口2201直接覆蓋在底模21之轉印部211上,並經由塗膠部221之軌槽2211分別可將轉印部211之凸軌2111上多餘之導電膠3刮除,且因軌槽2211與凸軌2111彼此之間為形成有一間隙G,可使凸軌2111上之導電膠3保持一間隙G的厚度,同時藉由塗膠部221將導電膠3均勻刷覆在轉印部211表面上。
請搭配參閱第七、八、九、十圖所示,係分別為本發明絕緣膠座於轉印導電膠前之前視剖面圖、絕緣膠座於轉印導電膠時之前視剖面圖、絕緣膠座於轉印導電膠後之前視剖面圖及導電膠固化後成型出導體之立體外觀圖,由圖中可清楚看出,當上模22之塗膠部221在底模21上進行往復位移,並將導電膠3均勻的刷覆在轉印部211表面上後,便可將絕緣膠座1倒置,使其成型部12之U形板121分別向下抵靠於轉印部211上對應互補狀之凸軌2111,並由複數U形板121將凸軌2111表面上之導電膠3沾起,可使導電膠3分別轉印至U形板12 1表面上,且可透過分隔槽122有效控制各二相鄰U形板121上之導電膠3分隔形成一距離而不會相互接觸,再將絕緣膠座1為由底模21處移出取下,並於導電膠3經由烘烤或紫外光固化的過程後,可使導電膠3在成型部12之複數U形板121表面上分別成型出彼此隔開一距離線圈用之導體3’,且各導體3’二側處分別形成有向上延伸之引腳31’(如第十二圖所示),此種可利用轉印治具2來將導電膠3轉印至絕緣膠座1上,並使導電膠3固化成型出線圈用之導體3’,且因複數導體3’成型的方向及密度可依實際需求加以控制,故可消除導體3’相鄰間距之差異避免導影響產品的電氣特性,確保製造的品質與良率,進而達到工藝簡單、易於操作、提高生產效率及可節省成本之效用。
請同時參閱第十一、十二圖所示,係分別為本發明較佳實施例之立體分解圖及前視剖面圖,由圖中可清楚看出,本發明之絕緣膠座1內部容置空間10為進一步安裝有導磁元件4,並於導磁元件4包含一個或一個以上具通孔411之磁芯41,且磁芯41表面上以塗佈的方式形成有可為絕緣漆之絕緣層412,當本發明之絕緣膠座1與導磁元件4於組裝時,係先將導磁元件4之磁芯41為分別置入於本體11之容置槽112內,並使成型部12之複數U形板121一側處分別穿入至磁芯41之通孔411中,且各導體3’之引腳31’分別穿過而延伸出通孔411外部,便可將複數導體3’跨置於磁芯41外部形成並排、環狀或陣列狀間隔排列。
續將絕緣膠座1與導磁元件4設置於連接載體5所具之基板51表面上,該基板51包含但不限於電木板、玻璃纖維板、塑膠板、 陶瓷基板、預浸漬材料等絕緣材質,並於基板51上設有以銅箔所製成之線路陣列52,並使導體3’二側處之引腳31’端部分別抵貼於線路陣列52上對應之接點組521及其焊料(如錫膏、錫球或導電膠等)後,再利用表面黏著技術(SMT)焊接的方式焊固形成電性連接,且線路陣列52在接點組521起始與終點位置之接點分別電性連接有輸入側522與輸出側523,可使線路陣列52之間通過複數導體3’電性導通形成連續捲繞式磁感效應線圈迴路之感應區520,藉此可組構成電子元件之變壓器或電感元件等,此種導電膠3利用轉印治具2轉印至絕緣膠座1上固化成型出導體3’之結構設計,在不增加整體的高度情況下可有效縮減體積而不會佔用較大空間,當線路陣列52導通電流並由輸入側522進入時,可使電流通過接點組521、複數導體3’及感應區520後,再由輸出側523向外傳輸,可使感應區520通過線路陣列52與複數導體3’電性導通配合導磁元件4形成連續捲繞式磁感效應之線圈迴路,以提供電感元件具有穩定的電感效應與整流特性。
是以,本發明主要針對絕緣膠座1為利用塑料射出模具所一體成型,並於絕緣膠座1包含本體11及本體11內部二個或二個以上間隔排列之成型部12,便可將轉印治具2之上模22以塗膠部221在底模21之轉印部211上進行往復位移,並由塗膠部221將導電膠3刷覆在轉印部211表面上,再將絕緣膠座1倒置使其成型部12向下抵貼於底模21之轉印部211上,使導電膠3轉印至成型部12對應之複數U形板121表面上,續將絕緣膠座1為由底模21處移出,並於導電膠3固化後在複數U形板121表面上分別成型出彼此隔開一距離線材( 如線圈)使用之導體3’,且複數導體3’成型的方向及密度可依實際需求精準的控制,確保製造的品質與良率,進而達到工藝簡單、易於操作、提高生產效率及可節省成本之效用。
上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已,惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍,凡其他未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更,均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。
綜上所述,本發明上述之應用於電子元件之線材導體成型方法於使用時為確實能達到其功效及目的,故本發明誠為一實用性優異之發明,實符合發明專利之申請要件,爰依法提出申請,盼 審委早日賜准本案,以保障發明人之辛苦發明,倘若 鈞局有任何稽疑,請不吝來函指示,發明人定當竭力配合,實感德便。

Claims (8)

  1. 一種應用於電子元件之線材導體成型方法,該導體成型方法包含下列步驟:(A)利用塑料射出模具一體成型出一絕緣膠座,並於絕緣膠座包含本體及本體內部二個或二個以上間隔排列之成型部,且各成型部分別具有複數U形板;(B)將轉印治具之上模以塗膠部在底模之轉印部上進行往復位移,並由塗膠部將導電膠刷覆在轉印部表面上;(C)將絕緣膠座倒置使其成型部向下抵貼於底模之轉印部上,並使導電膠轉印至成型部對應之複數U形板表面上;(D)將絕緣膠座為由底模處移出,並於導電膠固化後在成型部之複數U形板表面上分別成型出彼此隔開一距離之導體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之應用於電子元件之線材導體成型方法,其中該絕緣膠座之本體內部凹陷狀之容置空間為凸設有一個或一個以上間隔排列之隔板,並於隔板與本體內壁面處及二相鄰隔板之間分別形成有容置槽,且各容置槽內分別設有成型部水平方向間隔排列之複數U形板,而成型部之U形板二側處為向外延伸凸出並外露於本體頂部一距離位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之應用於電子元件之線材導體成型方法,其中該成型部在各二相鄰U形板之間為分別形成有分隔槽。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之應用於電子元件之線材導體成型方法,其中該轉印治具包含底模及設置於底模上方處之上模,並於底模頂部 設有限位滑槽,且限位滑槽中央處設有轉印部間隔排列之複數凸軌,而上模為設置於底模之限位滑槽內,並於上模內部儲存空間裝填有導電膠,且儲存空間底部設有塗膠部與凸軌相互嵌合之複數軌槽,再於軌槽與凸軌之間形成有一間隙。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之應用於電子元件之線材導體成型方法,其中該轉印治具於上模內部儲存空間為裝填有導電膠,並於儲存空間下方之開口二側壁面處分別設有塗膠部,且塗膠部與底模之轉印部為相互嵌合形成有一間隙。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之應用於電子元件之線材導體成型方法,其中該導電膠為導電銀膏、導電銀膠或導電塗料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之應用於電子元件之線材導體成型方法,其中該步驟(C)係將絕緣膠座倒置使其成型部分別向下抵靠於底模上對應互補狀之轉印部,並將轉印部表面上之導電膠沾起,可使導電膠分別轉印至U形板表面上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之應用於電子元件之線材導體成型方法,其中該步驟(D)絕緣膠座為由底模處移出,並於導電膠進行烘烤或紫外光固化的過程成型出導體。
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