TWI652131B - 以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法 - Google Patents
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Abstract
一種以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，係先製備一疊層電容器，該疊層電容器包括一陶瓷介質基體及複數個內電極，該陶瓷介質基體的兩端各別形成一銅端電極以及形成在該銅端電極表面的鎳鍍層。該方法包括將一焊接介質層配置於該端電極、在該焊接介質層上設置一金屬片，然後以一熱壓合裝置的一熱壓頭施加一壓力至該金屬片並使該焊接介質層受到加熱達到該材料融點温度，而將該金屬片由該焊接介質層結合於該端電極的該鎳鍍層，如此得到一精確控制的疊層電容器焊接品質。
Description
本發明係關於一種疊層電容器的製造方法，特別是指一種以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法。
在各種電子裝置的電路中均會使用電容器元件。以疊層電容器為例，其結構主要包括一陶瓷介質基體及複數個佈設在該陶瓷介質基體內部的內電極，該陶瓷介質基體的兩端各別形成一銅端電極以及形成在該銅端電極表面的鎳鍍層及錫鍍層。疊層電容器在配置於電路板上時，一般會在錫鍍層焊著結合一金屬片，再以該金屬片結合在電路板的預定位置。
在習知技術中，要將該金屬片悍著結合在疊層電容器的錫鍍層時，一般是以高溫鍚膏進行焊接，而該鍚膏一般都包含鉛，故不符環保要求，且在進行焊接作業時，若溫度控制不當，常常會有溢鍚的問題，從而必須額外進行清洗程序。
要如何解決上述習知技術之缺失，即為從事此行業相關業者所亟欲研發之課題。
鑑於習知技術的缺失，本發明的一目的即是提供一種以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，以期製造出精確控制的疊層電容器悍接品質。
本發明所採用之技術手段係先製備一疊層電容器，該疊層電容器包括一陶瓷介質基體及複數個內電極，該陶瓷介質基體的兩端各別形成一銅端電極以及形成在該銅端電極表面的鎳鍍層。該方法包括將一焊接介質層配置於該端電極、在該悍接介質層上設置一金屬片，然後以一熱壓合裝置的一熱壓頭施加一壓力至該金屬片並使該焊接介質層受到加熱達到該材料融點温度，而將 該金屬片由該焊接介質層結合於該端電極的該鎳鍍層，如此得到一精確控制的疊層電容器焊接品質。
其中，該熱壓頭的該壓力係介於0.05~5kg之間。
其中，該焊接介質層的固相熔點溫度係介於攝氏240~290度。
其中，該焊接介質層的材料係選自於鍚、銀、銅、銻之一。
其中，該工作電流係一脈衝電流，該脈衝電流包括至少一通電加熱時段及至少一斷電冷卻時段。
其中，製備的該疊層電容器的該端電極的該鎳鍍層的表面更包括一錫鍍層，而在該金屬片係由該焊接介質層結合於該端電極的該鎳鍍層。
其中，該金屬片係選自於銅合金、鐵合金、鎳合金之一。
在效果方面，本發明採用以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，可在不使用鉛材料的狀況下，即能在疊層電容器的兩端電極藉由焊接介質層焊著結合一金屬片，而得到一精確控制的疊層電容器焊接品質。本發明由於採用熱脈衝熱壓合的焊接方法，故具有較佳的能源節省效果，且在熱脈衝熱壓合過程中可精確控制溫度，實現高品質的疊層電容器產品。
再者，本發明採用熱脈衝熱壓合的悍接方法，能有效地控制疊層電容器單體周圍元件的熱影響，對於間距小及導熱快的疊層電容器焊接特別適合。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
1‧‧‧疊層電容器
11‧‧‧陶瓷介質基體
12‧‧‧內電極
13‧‧‧端電極
131‧‧‧銅端電極
132‧‧‧鎳鍍層
133‧‧‧錫鍍層
14‧‧‧端電極
141‧‧‧銅端電極
142‧‧‧鎳鍍層
143‧‧‧錫鍍層
2‧‧‧焊接介質層
3‧‧‧金屬片
4‧‧‧熱脈衝壓合裝置
41‧‧‧熱壓頭
P‧‧‧壓力
圖1顯示本發明製備複數個疊層電容器的示意圖。
圖2顯示本發明在圖1的疊層電容器的端電極以印刷技術印上焊接介質層的示意圖。
圖3顯示本發明第一實施例疊層電容器的端電極印上焊接介質層後的剖視圖。
圖4顯示本發明第一實施例疊層電容器經熱脈衝壓合後的剖視圖。
圖5顯示本發明第一實施例以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的流程圖。
圖6顯示本發明第二實施例疊層電容器的端電極印上悍接介質層後的剖視圖。
圖7顯示本發明第二實施例疊層電容器經熱脈衝壓合後的剖視圖。
圖8顯示本發明第二實施例以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的流程圖。
參閱圖1-3所示，其中圖1顯示本發明首先製備複數個疊層電容器的示意圖，圖2顯示本發明在圖1的疊層電容器1的端電極以印刷技術印上焊接介質層2的示意圖。圖3顯示本發明第一實施例疊層電容器的端電極印上焊接介質層後的剖視圖。如圖所示，一疊層電容器1包括一陶瓷介質基體11及間隔佈設在該陶瓷介質基體11內部的複數個內電極12。陶瓷介質基體11的兩端各別形成一導電連接於內電極12的端電極13、14。端電極13包括一銅端電極131、一形成在該銅端電極131表面的鎳鍍層132、一形成在該鎳鍍層132表面的錫鍍層133。
相同地，陶瓷介質基體11的端電極14包括一銅端電極141、一形成在該銅端電極141表面的鎳鍍層142、一形成在該鎳鍍層142表面的錫鍍層143。
在進行本發明的熱脈衝壓合作業時，係在疊層電容器1的端電極13上方配置一焊接介質層2、一金屬片3、一熱脈衝壓合裝置4。本發明實施例中，該悍接介質層2的固相熔點溫度係介於攝氏240~290度。在材料選用方面，該悍接介質層2的材料係可選自於鍚、銀、銅、銻之一。該金屬片3係可選自於銅合金、鐵合金、鎳合金之一。
圖4顯示本發明第一實施例疊層電容器經熱脈衝壓合後的剖視圖。如圖所示，經熱脈衝壓合組裝完成後，疊層電容器1的陶瓷介質基體11的端電極13的錫鍍層133與金屬片3藉由焊接介質層2結合。
圖5顯示本發明第一實施例以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的流程圖。茲同時參閱圖3、4所示，對本發明的方法說明如後。本發明的方法包括：步驟(101) 製備疊層電容器1； 步驟(102) 形成一悍接介質層2於疊層電容器1的一端電極13，該焊接介質層2依採用的不同材料具有一材料融點温度。在本實施例中，該焊接介質層2係為鍚膏；步驟(103) 在該悍接介質層2上設置一金屬片3；步驟(104) 以熱壓合裝置4的熱壓頭41施加一壓力P至該金屬片3。該壓力P係介於0.05~5kg之間；步驟(105) 施加一工作電流至該熱壓頭41，並以該金屬片3作為該電流的迴路路徑，使該焊接介質層2受到加熱；步驟(106) 當悍接介質層2受到加熱達到該材料融點温度，該金屬片3即由該焊接介質層2焊著結合於該端電極13的該錫鍍層133。在本實施例中，該工作電流係一脈衝電流，該脈衝電流包括至少一通電加熱時段及至少一斷電冷卻時段；步驟(107) 重複上述步驟(102)~(106)，對疊層電容器1的另一端電極14進行相同的熱脈衝壓合組裝程序。
圖6顯示本發明第二實施例疊層電容器的端電極印上焊接介質層後的剖視圖。本實施例的組成構件與第一實施例大致相同，故相同元件乃標示相同的元件編號，以資對應。在本實施例中，其差異在於疊層電容器1的陶瓷介質基體11兩端的端電極13包括一銅端電極131、一形成在該銅端電極131表面的鎳鍍層132，但在鎳鍍層132表面並沒有錫鍍層。
相同地，陶瓷介質基體11的端電極14包括一銅端電極141、一形成在該銅端電極141表面的鎳鍍層142，但在鎳鍍層142表面並沒有錫鍍層。
圖7顯示本發明第二實施例疊層電容器經熱脈衝壓合後的剖視圖。如圖所示，經熱脈衝壓合組裝完成後，疊層電容器1的陶瓷介質基體11的端電極13的鎳鍍層132與金屬片3藉由焊接介質層2結合。
圖8顯示本發明第二實施例以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的流程圖。茲同時參閱圖6、7所示，對本發明的方法說明如後。本發明的方法包括：步驟(201) 製備疊層電容器1； 步驟(202) 形成一悍接介質層2於疊層電容器1的一端電極13，該焊接介質層2依採用的不同材料具有一材料融點温度。在本實施例中，該焊接介質層2係為鍚膏；步驟(203) 在該悍接介質層2上設置一金屬片3；步驟(204) 以熱壓合裝置4的熱壓頭41施加一壓力P至該金屬片3。該壓力P係介於0.05~5kg之間；步驟(205) 施加一工作電流至該熱壓頭41，並以該金屬片3作為該電流的迴路路徑，使該悍接介質層2受到加熱；步驟(206) 當焊接介質層2受到加熱達到該材料融點温度，該金屬片3即由該焊接介質層2焊著結合於該端電極13的鎳鍍層132。在本實施例中，該工作電流係一脈衝電流，該脈衝電流包括至少一通電加熱時段及至少一斷電冷卻時段；步驟(207) 重複上述步驟(202)~(206)，對疊層電容器1的另一端電極14進行相同的熱脈衝壓合組裝程序。
以上實施例僅為本發明之例示說明，而非用於限制本發明。任何熟於此項技藝之人士均可在本發明之方法及精神下，對上述實施例進行修改及變化，唯這些改變仍屬本發明之精神及以下所界定之專利範圍中。因此本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所列。
Claims (6)
- 一種以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，包括：(a)製備一疊層電容器，在該疊層電容器中包括一陶瓷介質基體及間隔佈設在該陶瓷介質基體的複數個內電極，該陶瓷介質基體的兩端各別形成一導電連接於該複數個內電極的端電極，且該端電極包括一銅端電極、一形成在該銅端電極表面的鎳鍍層；(b)配置一焊接介質層於該端電極，該焊接介質層具有一材料融點温度；(c)在該焊接介質層上設置一金屬片；(d)以一熱壓合裝置的一熱壓頭施加一壓力至該金屬片；(e)施加一工作電流至該熱壓頭，並以該金屬片作為該電流的迴路路徑，使該焊接介質層受到加熱達到該材料融點温度，而將該金屬片由該焊接介質層結合於該端電極的該鎳鍍層，其中該工作電流係一脈衝電流，該脈衝電流包括至少一通電加熱時段及至少一斷電冷卻時段。
- 如申請專利範圍第1項之以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，其中該熱壓頭的該壓力係介於0.05~5kg之間。
- 如申請專利範圍第1項之以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，其中該焊接介質層的固相熔點溫度係介於攝氏240~290度。
- 如申請專利範圍第1項之以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，其中該焊接介質層的材料係選自於鍚、銀、銅、銻之一。
- 如申請專利範圍第1項之以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，其中該步驟(a)中所製備的該疊層電容器的該端電極的該鎳鍍層的表面更包括一錫鍍層，而在該步驟(e)中，該金屬片係由該焊接介質層結合於該端電極的該鎳鍍層。
- 如申請專利範圍第1項之以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法，其中該金屬片係選自於銅合金、鐵合金、鎳合金之一。
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