一种用于磁芯的定位装置及金属化治具的制作方法

本实用新型涉及磁芯镀膜技术领域，尤其涉及一种用于磁芯的定位装置及金属化治具。

背景技术：

目前，在电路板贴片工艺中绕线型片式电感普遍用以铁粉芯、铁氧体为代表的材料作为磁芯和支持骨架，并在磁芯上用细铜线绕制线圈，线圈两头分别引出固定在骨架表面制定位置形成电极，为使线圈的引线能被可靠地焊接在磁芯表面，一般需要对预先对磁芯的端面按照一定的图形覆盖金属膜，这一工艺被称为磁芯的金属化。它是绕线型片式电感生产过程中的难点，其工艺成本占整个器件成本的比例高达60％。

作为替代传统水电镀工艺的PVD工艺，需要将磁芯整齐排列入特定的可露出金属化端面的掩膜治具，然后推入真空室进行镀膜,由于磁芯的PVD治具结构复杂，且磁芯在放置到该治具中易发生移动，从而导致PVD镀层易偏移，镀膜后的磁芯一致性较差等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于磁芯的定位装置及金属化治具，以解决磁芯在其中偏移过多而影响在磁芯上镀膜的问题。

具体地，第一方面，本实用新型提供了一种用于磁芯的定位装置，包括：层叠设置的第一定位钢片和第二定位钢片，其中，所述第一定位钢片被分割为多个第一阵列单元，所述第一阵列单元包括间隔排布的多个第一钢片网孔，所述第一钢片网孔包括垂直于第一方向的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面上开设有相对间隔设置且平行于第一方向的多组第一凸起和第二凸起；所述第二定位钢片被分割为多个第二阵列单元，所述第二阵列单元包括间隔排布的多个第二钢片网孔，所述第二钢片网孔包括相对设置的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的尺寸大于所述第二开口端，所述第二开口端与所述第一钢片网孔相贴合；一组磁芯通过所述第二钢片网孔而定位于所述第一钢片网孔中，且每组磁芯中的相邻两颗磁芯之间设有一组所述第一凸起和第二凸起。

其中，每颗磁芯包括电极区和非电极区，一组所述第一凸起与第二凸起之间的间隙距离大于或等于所述非电极区的宽度。

其中，相邻两个所述第一凸起之间的间距不大于所述非电极区的长度。

其中，所述第二开口端的尺寸比所述第一钢片网孔的尺寸大。

其中，沿所述第一开口端向所述第二开口端的方向，所述第二钢片网孔分为第一收容空间和第二收容空间，其中，所述第一收容空间的尺寸比所述第二收容空间的尺寸大。

本实用新型第一方面提供的用于磁芯的定位装置中，第二定位钢片中的第二钢片网孔上宽下窄，可便于磁芯顺利通过它进入第一定位钢片的第一钢片网孔中，其中，上宽可防止磁芯放置过程中出现卡槽现象，有利于提高生产效率，下窄可使后续磁芯上镀层形状更精准；而所述第一钢片网孔中所述多组第一凸起和所述第二凸起的设置，可将放置其中的一组磁芯内的每颗磁芯均较好地定位，防止磁芯左右偏移过多而造成其上镀层的偏移，进而解决了镀膜后的磁芯一致性较差等问题。

第二方面，本实用新型提供了一种用于磁芯的金属化治具，所述金属化治具包括底盘和盖板，所述底盘包括支架，以及依次层叠设置于所述支架之上的钢网片和上述定位装置；其中，所述支架被分割为多个第三阵列单元；所述钢网片被分割为多个第四阵列单元，所述第四阵列单元包括间隔排布的多对钢网网孔，一对所述钢网网孔用于在放置一颗磁芯后露出每颗磁芯所需的电极区；所述第四阵列单元位于所述支架的正投影区，并将所述第三阵列单元覆盖，所述第一阵列单元位于所述钢网片的正投影区，并将所述第四阵列单元覆盖。

其中，每对所述钢网网孔包括第一开孔和第二开孔，所述第一开孔和第二开孔相对设置且两者之间有间隙，所述第一开孔与第二开孔之间的间隙用于覆盖每颗磁芯的非电极区。

其中，所述第一开孔和所述第二开孔的尺寸与每颗磁芯的电极区的尺寸相配。

其中，所述第二定位钢片的厚度比每颗磁芯的厚度略薄。

其中，所述盖板由硬金属板和软材料垫粘接而成，所述软材料垫用于与所述第二定位钢片相对放置以将磁芯固定。

本实用新型第二方面提供的用于放置磁芯的金属化治具，所述金属化治具的结构简单，成本低廉，可以实现大容量地、快速便捷地放置磁芯，有利于提高磁芯的放置效率，一组磁芯内的每颗磁芯在所述金属化治具内均能较好地被定位，不会移动过多而超过要求公差，进而在磁芯上镀膜所得镀层的一致性较高。

附图说明

图1为本实用新型提供的磁芯的金属化治具的结构示意图；

图2为图1中金属化治具中定位装置的第一定位钢片的俯视图；

图3为图2中第一钢片网孔的放大图；

图4为定位装置中第二定位钢片的俯视图；

图5为图4中第二钢片网孔的结构示意图，(a)为俯视图，(b)为左视图；

图6为组装后的定位装置的局部俯视图；

图7为待放置的一颗磁芯的结构示意图；

图8为图1中金属化治具中支架的结构示意图；

图9为图1中金属化治具中钢网片的结构示意图；

图10为图9中钢网网孔的放大图。

具体实施方式

以下所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

本实用新型提供了一种用于磁芯的定位装置及带有该定位装置的金属化治具。参见图1，该金属化治具包括底盘1和盖板2，所述底盘1包括支架11，以及依次层叠设置于该支架11之上的钢网片12和定位装置30。

下面先介绍定位装置30。定位装置30包括层叠固设的第一定位钢片31和第二定位钢片32。请一并参阅图2和图3，所述第一定位钢片31被分割为多个第一阵列单元31a，所述第一阵列单元31a包括间隔排布的多个第一钢片网孔310，所述第一钢片网孔310包括垂直于第一方向(图3中的箭头方向)的第一表面310a和第二表面310b，所述第一表面310a和所述第二表面310b上开有相对间隔设置且平行于第一方向的多组第一凸起311和第二凸起312。

请一并参阅图4和图5，所述第二定位钢片32被分割为多个第二阵列单元32a，所述第二阵列单元32a包括间隔排布的多个第二钢片网孔320，所述第二钢片网孔320包括相对设置的第一开口端321和第二开口端322，所述第一开口端321的尺寸大于所述第二开口端322，所述第二开口端322与所述第一钢片网孔310相贴合；一组磁芯通过所述第二钢片网孔320而定位于所述第一钢片网孔310中，且每组磁芯中的相邻两颗磁芯之间设有一组所述第一凸起311和第二凸起312。

需要说明的是，上述提及的“第一方向”可以是垂直于一组磁芯中的磁芯的排布方向。例如在图3中，一个第一钢片网孔310可水平地并排放置多颗磁芯，此时，该第一方向为第一钢片网孔310的宽度方向。

所述第一定位钢片31中的第一钢片网孔310的排布方式与所述第二定位钢片32中的第二钢片网孔320的排布方式相同，这样才便于每组磁芯的顺利放置。以第一定位钢片31为例，第一定位钢片31以6×4的阵列形式被第一阵列单元31a划分，每个第一阵列单元31a包括由6个纵向排列的第一钢片网孔310。每个一钢片网孔310可以并排容纳7个磁芯(参见图2)。可选地，第一阵列单元31a和第二阵列单元32a的四周均留有孔，以用于实现第一定位钢片31和第二定位钢片32的固定连接。

第一定位钢片31和第二定位钢片32组装成的定位装置30的局部俯视图如图6所示。其中，为便于放入磁芯，所述第一开口端321的尺寸比第二开口端322的尺寸略大，例如大0.1-0.15mm(上下和左右方向都适用)。所述第二开口端322的尺寸比所述第一钢片网孔310的尺寸略大。可选地，第二开口端322的尺寸比第一钢片网孔310的尺寸大1-1.5％。例如第二开口端322的尺寸比第一钢片网孔310的尺寸大0.1-0.15mm(具体可以为0.1mm)(上下和左右方向都适用)。这样磁芯可便于从第二钢片网孔320的尺寸较大的第一开口端321放入，而后经过第二开口端322而顺利进入第一定位钢片31的第一钢片网孔310，在每颗磁芯进入相邻的两组第一凸起和第二凸起之间时不会出现卡槽现象，磁芯的放置效率较高。而且，在磁芯镀膜结束后，也较容易地从该定位装置中取出。

进一步地，参见图5中(b)，沿所述第一开口端321向所述第二开口端322的方向，所述第二钢片网孔320被分为了第一收容空间320a和第二收容空间320b，其中，所述第一收容空间320a的尺寸比所述第二收容空间320b的尺寸大。而所述第二收容空间320b的出口尺寸(即第二开口端322)比所述第一钢片网孔310的尺寸略大。本实施例中，所述第二钢片网孔320的空间上大下小，其呈阶梯状。可选地，在本申请的其他实施方式中，第二钢片网孔320的纵截面形状还可以呈倒梯形或收缩喇叭形等，可使磁芯在通过第二钢片网孔320时更加顺畅无阻。

由上描述可知，上述第一凸起311垂直于第一钢片网孔310的第一表面310a，第二凸起312垂直于第一钢片网孔310的第二表面310b，基于第一表面310a和第二表面310b是相对设置，故而一个第一凸起311和一个第二凸起312是呈组出现，相对设置，且其设置方向平行于第一方向；每组中的第一凸起311和第二凸起312有间隙，便于抵持着一颗磁芯的两端，而相邻的两颗磁芯之间均有一组第一凸起311和第二凸起312。

图7为待放置的一颗磁芯的结构示意图，该磁芯包括电极区4a和非电极区4b(图7中的白色区域为非电极区，阴影部分为电极区)。图7中，l1代表磁芯的最大长度，磁芯两边为电极区4a，中间为非电极区4b，d2代表非电极区4b的宽度，c1代表的电极区4a的宽度，图中(2c1+d2)代表磁芯的宽度。

结合图3，对于一组第一凸起311和第二凸起312来说，第一凸起311和第二凸起312之间的间隙距离Δd，可以大于或等于磁芯的非电极区的宽度d2。而对于相邻的两个第一凸起311之间的距离Δl，可以不大于磁芯的非电极区的长度l1(即，磁芯的最大长度l1)。类似地，相邻的两个第二凸起312之间的距离Δl也不大于磁芯的非电极区的长度l1。这样可使磁芯在两组相邻的第一凸起和第二凸起之间不会左右偏移过多，保证一组磁芯能够在第一钢片网孔310中整齐排列。

可以理解的是，第一凸起311和第二凸起312的结构可以相同，现以第一凸起311的结构进行具体说明，第一凸起311的结构包括但不限于以下实施方式：

在本申请的一个实施方式中，参见图3，所述第一凸起311包括顺次连接的第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，其中，第一侧壁和第三侧壁分别于第一表面310a邻接。这三个侧壁围成一个凹向第二表面310b的凹腔。换言之，此时第一凸起311构成类门字型结构。

在本申请的另一个实施方式中，所述第一凸起311为实心的块状物，其以无缝焊接的方式相间设置于第一钢片网孔310的第一表面310a上。换言之，此时第一凸起311为一个长方体的实心件，其具有较高的机械强度，可将磁芯更稳定地定位住。

本实用新型实施例第一方面提供的用于磁芯的定位装置30中，第二定位钢片32中的第二钢片网孔320上宽下窄，可便于磁芯顺利通过它进入第一定位钢片31的第一钢片网孔310中，其中，上宽可防止磁芯放置过程中出现卡槽现象，有利于提高放置效率，下窄可使后续磁芯上镀层形状更精准；而所述第一钢片网孔310中所述多组第一凸起311和第二凸起312的设置，可将放置其中的一组磁芯内的每颗磁芯均较好地定位，防止磁芯左右偏移过多而造成其上镀层的偏移，进而解决了镀膜后的磁芯一致性较差等问题。

本实用新型实施例提供的一种放置磁芯的金属化治具，包括底盘1和盖板2，所述底盘1包括支架11，以及依次层叠固设于该支架11之上的钢网片12和定位装置30。其中，定位装置30的第一定位钢片31与所述钢网片12相贴合。

其中，所述支架11被分割为多个第三阵列单元11a；所述钢网片12被分割为多个第四阵列单元12a，所述第四阵列单元12a包括间隔排布的多对钢网网孔121，所述钢网网孔121用于在放置一颗磁芯后露出每颗磁芯所需的电极区。其中，所述第四阵列单元12a位于所述支架11的正投影区，并将所述第三阵列单元11a覆盖，所述第一阵列单元31a位于所述钢网片12的正投影区，并将所述第四阵列单元12a覆盖。可选地，所述第四阵列单元12a与所述第三阵列单元11a的正投影重合，所述第一阵列单元31a的正投影将所述第四阵列单元12a的正投影完全覆盖。

本实施例中，所述支架11被划分为以6×4的阵列形式排布的多个第三阵列单元11a，每个第三阵列单元11a即为一网格；钢网片12以6×4的阵列形式被多个第四阵列单元12a划分，每个第四阵列单元12a包括以7×6的形式排列的多对钢网网孔121，每对钢网网孔121包括第一开孔1211和第二开孔1212，第一开孔1211和第二开孔1212相对设置且两者之间有间隙，一对第一开孔1211和第二开孔1212的间隙用于覆盖每颗磁芯的非电极区。

本实施例中，第三阵列单元11a、第四阵列单元12a、第一阵列单元31a、第二阵列单元32a均为矩形。所述钢网网孔121的形状与磁性的电极区的形状相匹配，可以是长方形或正方形或为如图9、10所示的类梯形。

其中，第一开孔1211和第二开孔1212的尺寸均与所述磁芯的电极区4a的尺寸相配。当磁芯两侧待制备的电极区不完全一致时，第一开孔1211和第二开孔1212的尺寸也可以不一致，只要分别与上下两电极区的尺寸匹配就行。优选地，第一开孔1211和第二开孔1212的尺寸比磁芯的电极区4a的尺寸小3-7％。

如上所述，一对第一开孔1211和第二开孔1212的间隙用于覆盖每颗磁芯的非电极区，因此，第一开孔1211和第二开孔1212之间的间隙与所述磁芯的非电极区4b的尺寸相匹配。即，磁芯非电极区4b的宽度d2等于钢网片2中每对钢网网孔中第一开孔1211和第二开孔1212的间隔距离(图9和图10中的d2代表的含义一样，图9中的h代表钢网网孔121的宽度)。优选地，钢网网孔121的宽度h与第一钢片网孔310的宽度相一致。

本实用新型中，支架11是为了防止金属化治具整体变形，并主要为钢网片12、定位装置30的固定提供支撑，并提供盖板2与底盘1的固定所需的孔。

其中，所述盖板2由硬金属板和软材料垫粘结而成，所述软材料垫用于与所述第二定位钢片32相对放置。

优选地，所述软材料垫的材料包括硅胶、氟硅胶和金属布中的一种。所述软材料垫是由耐高温的软材料制成，且在高温时放气较少，以免金属化治具在高真空高温环境下使用时，会有过多气体从金属化治具里释放出来，进而污染溅射室内的真空环境。

所述软材料垫是为了能将放置在定位装置30中的磁芯固定，保证磁芯既能跟钢网片12贴紧，又不被压碎。另外，磁芯与钢网片12必须紧贴，否则在后续磁芯的电极区制备中，将会扩射到周围，导致电极区的镀膜不良。

其中，所述硬金属板由高温下不易变形的金属制成，所述硬金属板包括硬铝板和不锈钢板中的一种。本实用新型中的金属化治具由软硬结合的材料，在高真空高温环境下能装置易碎的磁芯，且不会有过多气体从金属化治具里释放出来，磁芯可以紧贴钢网，便于后续磁芯的电极区的制备。

如上述所述，所述钢网网孔121用于在磁芯放置在定位装置30后，露出磁芯所需的电极区4a。因此，所述第一定位钢片31的厚度与磁芯的厚度薄。进一步优选地，所述第一定位钢片31的厚度与磁芯的厚度薄230-300％。可选地，所述钢网12的厚度为0.10-0.30mm。

对于需要在磁芯的边缘镀膜时，将放置好磁芯的金属化治具反过来放置使用时(即金属化治具的盖板2与操作平台相接触)，这样就会露出磁芯所需的电极区4a，镀膜时就可以省去掩膜，钢网片12本身就能起到掩膜的作用，便于镀出磁芯所需型号的电极区4a。

本实用新型的一实施方式中，所述第三阵列单元11a、第四阵列单元12a、第一阵列单元31a、第二阵列单元32a的四周均留有孔，以用于所述支架11、钢网片12、定位装置30片之间的固定以及所述底盘1与1盖板2的固定。

本实用新型的另一种实施方式中，所述底盘1与盖板2也可以是一端活动连接，在放置完磁芯后，再将底盘1与盖板2的另一端进行固定。

本实用新型实施例提供的用于放置磁芯的金属化治具，所述金属化治具的结构简单，成本低廉，可以实现大容量地放置磁芯，且磁芯的放入较方便，有利于提高磁芯的放置效率，在每颗磁芯在该金属化治具内不会来回偏移过多，可提高后续磁芯的电极区的镀膜一致性。

以上所述仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。