专利名称：短导针磁心绕线芯片电感的结构的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种绕线芯片电感的结构，且特别是有关于一种短导针磁心绕线芯片电感的结构。
一般的电阻、电容及电感都是电子电路中的被动元组件，而其中电感更是不容易被集成电路纳入布局设计中，当电路板进入多层化及SMD化后。由于SMD电感在导脚上的改进，使得传统使用的贯穿电路板的PCB色码电感已经逐渐被不贯穿电路板的SMD电感所取代。而SMD电感也因电感感值范围的不同发展成两类，其一是多层芯片电感(multi-layer chip inductor，MLCI)其电感值在0.1μh以下；另一类是绕线芯片电感(wire wound chip inductor，WWCI)其电感值在0.1μh以上。
而绕线芯片电感又主要分为两大封装方式，一是无导针磁心绕线芯片电感的封装，二是有导针磁心绕线芯片电感的封装。
上述两种封装方式同时被日本厂商所采用，由于过去全球不重视主要生产设备绕线机的缘故，使得磁心绕线机的生产及研发都以日商为主。日商大部分以生产无导针磁心绕线芯片电感为主，无导针的绕线机也是日商独力开发的而无法取得。无导针磁心绕线芯片电感的优异处在于其可直接以类似集成电路封装的方式进行批量生产，所以到目前为止全球的绕线芯片电感90％以上是日商所生产供应的。
而长导针磁心绕线芯片电感的生产属劳力密集型工艺，无法自动化批量生产、品质难以控制、成本偏高，难以发展成具一定规模的批量生产厂家。
以下是公知的长导针磁心绕线芯片电感的制造方法，首先请参照
图1，将一平头磁心的两端与二导针结合，以形成一长导针磁心100。
接着请参照图2，将此长导针磁心100以导针绕线机绕线并将绕线的线头与导针电连接，以形成一长导针绕线磁心102，其导针长度通常大于3.8mm。
接着请参照图3，将数个长导针绕线磁心102的导针线头打扁后，以形成打扁的绕线导针104，以人工方式排列成单排带状，用卷带将其导针部分固定，进行模合封胶，以形成长导针磁心绕线芯片电感106。
接着请参照图4，将打扁的绕线导针104切断以成为导脚108。
最后请参照图5，将导脚108弯曲成型；而之后的工序是进行单颗电感的滚镀(barrel plating)、单颗电感的盖印、及单颗电感的测试筛选。
由于长导针磁心绕线磁心的导针线头打扁后，是以人工方式排列成单排带状，并以卷带将其长导针固定以进行模合封胶，所以在进行模合封胶时绕线磁心的位置容易偏移，也会造成模合封胶后长导针磁心四周的胶体壁厚度不均匀的缺点，直接影响到长导针磁心绕线芯片电感成品的品质。且以人工方式排列使得工艺无法自动化批量生产也是主要的缺点。
一般后续工序是进行单颗电感的滚镀、单颗电感的盖印、及单颗电感的测试筛选，会有产量偏低的缺点。
而无导针磁心绕线芯片电感的制造方法，请参照图6，提供一凹头磁心200，将此凹头磁心200以绕线机绕线，并将绕线线头与两头凹槽以导电胶201作为电连接的媒介，以形成无导针绕线磁心202。
接着请参照图7，将此无导针绕线磁心202放入料片(lead frame)，将无导针绕线磁心202与料片的导脚204以红外线熔炉进行焊锡镕接。
接着请参照图8，将数个无导针绕线磁心202以点矩阵的排列方式置于料片上，进行模合封胶，以形成无导针磁心绕线芯片电感206；接着将整片料片电镀、料片上各无导针磁心绕线芯片电感206盖正印及长烤。
接着请参照图9，将料片上各无导针磁心绕线芯片电感206的导脚204切断。
最后请参照图10，将料片上各无导针磁心绕线芯片电感206的导脚204弯曲成型，接着进行单颗电感的测试。
无导针磁心绕线芯片电感工艺中，导电胶与绕线头之间的电连接不牢固且粘接易脱层使得合格率难以控制。
除此之外，所使用的工艺中，无导针磁心绕线芯片电感的测试步骤放在导脚弯曲成型之后，即在无导针磁心绕线芯片电感做成成品之后才做测试，且其测试为单颗测试，会出现产量受限的缺点。
本发明提出一种能够自动化批量生产的短导针磁心绕线芯片电感的制造方法。
本发明提出一种能够自动化批量生产的短导针磁心绕线芯片电感的制造方法，此方法是将一平头磁心两端与二导针结合，以形成一导针磁心；在此导针磁心以绕线机进行绕线之后将绕线线头与导针间做电连接，再将导针切短，以形成一短导针绕线磁心；将此短导针绕线磁心与料片的导电连结脚做电连接，排列于料片上进行模合封胶，所形成于短导针磁心绕线芯片电感中的导脚与料片上的导电连结脚连接，最后再将整片料片电镀、整片料片盖正印、将连接于导脚下端导电连结脚切除，以未切除的支撑连结脚固定短导针磁心绕线芯片电感于料片上，进行一自动化扫瞄测试，测试完之后再将所有支撑连结脚切除，并挑出残次品。
本发明在短导针绕线磁心放入料片时，将短导针与料片上的导脚涂上锡膏，经红外线或热风熔炉将锡膏溶解使短导针与料片的导脚完成镕锡接合。
本发明在连接于短导针磁心绕线芯片电感的连结脚尚未完全切除的情况下，即进行一自动化扫瞄测试，此测试为整片料片上的所有短导针磁心绕线芯片电感同时压接测试；此自动化扫瞄测试完之后，再将所有的连结脚切除并挑出残次品。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明
102长导针绕线磁心104打扁的绕线导针106长导针磁心绕线芯片电感108导脚200凹头磁心201导电胶202无导针绕线磁心204导脚206无导针磁心绕线芯片电感300平头磁心301导针绕线磁心302短导针304短导针绕线磁心306料片308导电连结脚310支撑连结脚312导脚314短导针磁心绕线芯片电感316导片首先请参照图11，将一平头磁心300的两端与导针结合，以形成一导针磁心；将此导针磁心以导针绕线机绕线并将绕线的线头焊锡，以形成一导针绕线磁心301。
接着请参照图12，将导针绕线磁心301的导针线头焊锡，并将导针切短成一短导针302，以形成短导针绕线磁心304。此短导针绕线磁心304的短导针302长度例如为0.2至1.2mm。
接着请参照图13，将数个短导针绕线磁心304以点矩阵的排列方式排列于料片306上。料片306上具有复数个导电连结脚308、复数个支撑连结脚310及复数个导脚312，此导脚312由料片306中预留做为导脚的部分向上弯曲而成，其结构如支撑架。将该些短导针绕线磁心304的短导针302部分与料片306上的导脚312上端镕接，镕接的方式例如将与料片306中向上弯曲的导脚312上端与短导针302接处的地方涂上锡膏，再以红外线或是热风熔炉的方式将锡膏溶解以进行镕接。上述短导针绕线磁心304是水平放置于料片306上，其两端的短导针302部分与料片306上的导脚312上端镕接，此结构中的短导针绕线磁心304整个位于料片306的上方，如图17所示。
接着请参照图14，将镕接于料片306上的短导针绕线磁心304进行模合封胶，以形成复数个短导针磁心绕线芯片电感314于料片306上，基于产量上的考虑，短导针磁心绕线芯片电感314放入料片306时可采用点矩阵方式排列。而每一短导针磁心绕线芯片电感314中包括一短导针绕线磁心304及两电连接于短导针302上的导脚312，此导脚312上端与短导针302电连接，此导脚312下端与料片306上至少一个导电连结脚308连接。而短导针磁心绕线芯片电感314的外壁与料片306上的复数个支撑连结脚310连接。
接着请参照图15，将整片料片306上的短导针磁心绕线芯片电感314电镀，再将料片306上各短导针磁心绕线芯片电感314盖正印并长烤，接着再将连接于导脚312的导电连结脚308切除。
接着请参照图16，用连接于短导针磁心绕线芯片电感314外壁上的支撑连结脚310将短导针磁心绕线芯片电感314固定于料片306上，以进行矩阵位置记忆自动化扫瞄测试，将整片料片306上的短导针磁心绕线芯片电感314同时或依位置顺序个别压接，并以自动化测试机进行电路扫瞄测试并记忆每颗短导针磁心绕线芯片电感314的位置及测试值。测试完之后再将支撑连结脚310切除，并可自动将记忆位置中不合格品挑出。
接着请参照图17，是单颗短导针磁心绕线芯片电感成品的立体图，其外部尺寸可依感值而任意变化，但现行标准如下4532324.8mm×3.2mm×3.2mm；3225223.4mm×2.5mm×2.2mm；2520182.7mm×2.0mm×1.8mm。由此立体图可清楚看见短导针绕线磁心304是整个位于料片306的上方。
上述图13中，短导针绕线磁心304放置于料片306上的位置与短导针绕线磁心304的摆放方式，仍可以做多种变化，以形成不同结构的短导针磁心绕线芯片电感314。
接着请参照图18A与图18B，是第二种短导针磁心绕线芯片电感的结构的侧视图与俯视图。第二种短导针磁心绕线芯片电感的结构中，短导针绕线磁心304水平放置于料片306上，其两端的短导针302部分与料片306上的导脚312镕接，不同的是料片306放置短导针绕线磁心304的位置镂空，且料片306上的导脚312并不向上弯曲，而将导脚312设计成刚好能与短导针302镕接的长度。接着将该些短导针绕线磁心304的短导针302部分与料片306上的导脚312镕接。镕接之后，短导针绕线磁心304将有一部份在料片306的上方，另一部份则在料片306的下方，如图18A所示。
最后请参照图19A与图19B，是本发明第三种短导针磁心绕线芯片电感的结构侧视图与俯视图。第三种短导针磁心绕线芯片电感的结构中，短导针绕线磁心304为垂直放置于料片306上，其下方的短导针302直接与料片306上的导脚312镕接，而上方的短导针302则通过一导片316与另一对应的导脚312电连接，此导片316的材质例如为铜或是合金42(Alloy 42)。上述第三种短导针磁心绕线芯片电感的结构中，短导针绕线磁心304为整个垂直放置于料片306上方。
本发明采用平头磁心有利于使用多轴绕线机，对生产能力及生产力皆有所增进。
本发明在短导针绕线磁心放入料片时，将短导针与料片结合处涂上锡膏，经红外线或热风熔炉将锡膏溶解使短导针与料片的导电连结脚完成镕锡接合，因此不会有使用导电胶电性连接不牢固、粘接容易脱层及合格率难以控制的缺点。
本发明将短导针磁心可利用点矩阵的排列方式排列于料片上进行模合封胶，以形成短导针磁心绕线芯片电感。由于料片的规格一致封胶时绕线磁心的位置不易偏移，所以封胶后磁心四周胶体壁厚度十分均匀。而后续在连接于短导针磁心绕线芯片电感外壁的支撑连结脚尚未切除的情况下，对整片料片进行点矩阵位置记忆自动化扫瞄测试，将残次品挑出，达到自动化批量生产的目的。而使用人工方式排列长导针磁心，并以卷带将其长导针固定以进行模合封胶，在进行模合封胶时绕线磁心的位置容易偏移，长导针磁心在胶体内常是倾斜状态，造成模合封胶后磁心四周胶体壁厚度不均匀的缺点。同时导针线头在绕线完成时易发生收尾过长的现象，甚至在封胶后线头可能突出胶体外，直接影响到成品的品质。且以人工方式排列使得工艺无法自动化批量生产。上述的缺点可通过本发明的工艺步骤加以克服。
本发明在模合封胶之后进行电镀、盖正印及测试都是对整片料片上的绕线芯片电感同时进行，具有高品质及高产量的优点。
本发明在连接于短导针磁心绕线芯片电感的支撑连结脚尚未切除的情况下，即进行点矩阵位置记忆自动化扫瞄测试，此测试为整片料片上的电感同时或依位置顺序个别压接测试。点矩阵位置记忆自动化扫瞄测试完之后，再将支撑连结脚切除并依记忆位置自动挑出残次品。而无导针法是将各个无导针磁心绕线芯片电感先切割出来后，将导脚弯折以形成无导针绕线芯片电感成品，再对每颗无导针绕线芯片电感成品做单颗的测试。
本发明的短导针绕线芯片电感的导脚成型采POWER PAD不需弯折，有助于工艺步骤的简化。而公知方法导脚成型均需弯折，而导脚弯折增加一项工序，且次品率会增加。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉该技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，但本发明的保护范围应以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于至少包括一短导针绕线磁心，该短导针绕线磁心具有二短导针，该短导针绕线磁心为水平放置于一料片上；二导脚，该些导脚由该料片中预留做为导脚的部分向上弯曲而成，结构如一支撑架，支撑住该水平放置的短导针绕线磁心，并与该短导针绕线磁心电连接，使该短导针绕线磁心整个在该料片的上方；一胶膜，包覆该导脚与该短导针绕线磁心。
2.根据权利要求1所述的短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于该料片放置该短导针绕线磁心的位置镂空，且该导脚位于该料片上并不向上弯曲，使得该短导针绕线磁心上半部在该料片的上方，下半部在该料片的下方。
3.根据权利要求1所述的短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于该导脚成型采POWER PAD不需弯折。
4.根据权利要求1所述的短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于该料片上还包括复数个与导脚电性连接的导电连接脚；复数个具有支撑作用的支撑连结脚，该支撑连结脚与该胶膜外壁连接，且不具导电性。
5.一种短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于至少包括一短导针绕线磁心，该短导针绕线磁心为垂直放置于一料片上，该短导针绕线磁心具有一朝下的第一短导针与一朝上的第二短导针；二导脚，包括一第一导脚与一第二导脚，其中该第一导脚与该第一短导针电连接，该第二导脚通过一导片与该第二短导针电连接，使该垂直放置的短导针绕线磁心整个在该料片的上方；一胶膜，包覆该导脚与该短导针绕线磁心。
6.根据权利要求5所述的短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于该导片的材质是合金42。
7.根据权利要求5所述的短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于该导片的材质是铜。
8.根据权利要求5所述的短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于该导脚成型采用POWER PAD不需弯折。
9.根据权利要求5所述的短导针磁心绕线芯片电感的结构，其特征在于该料片上还包括复数个与导脚电连接的导电连接脚；复数个具有支撑作用的支撑连结脚，该支撑连结脚与该胶膜外壁连接，且不具导电性。
全文摘要
一种短导针磁心绕线芯片电感的结构,包括短导针绕线磁心、导脚与胶膜;该短导针绕线磁心具有二短导针,水平或是垂直放置于料片上;导脚的形式一种是由料片中预留做导脚的部分向上弯曲形成如支撑架结构的导脚,支撑住短导针绕线磁心并与短导针绕线磁心电连接;另一种是可以使短导针绕线磁心的上半部位于料片的上方、下半部位于料片的下方。最后以胶膜包覆导脚与短导针绕线磁心。
文档编号H01F17/04GK1387205SQ0111814
公开日2002年12月25日 申请日期2001年5月18日 优先权日2001年5月18日
发明者陈中辉 申请人:陈中辉