让端子“站稳”!金圣重塑TLVR电感制造范式
服务器 TLVR电感主要分为组装式与铜铁共烧两种技术路线。铜铁共烧在烧结过程中,由于线圈绕组的高温耐受性问题,会对产品整体性能造成一定影响,组装式结构电感仍是市面主流解决方案。
但随着AI服务器的普及,TLVR电感尺寸越来越小,组装式TLVR电感所面临的工艺难点也日益严峻。《磁性元件与电源》采访了金圣电子有限公司(下称“金圣电子”)总经理陈冠玮,共同揭秘组装式TLVR电感目前的工艺难点和未来发展趋势。
金圣电子总经理陈冠玮
作为深耕冲压行业多年的创新型企业,金圣电子以模具设计与工艺突破为核心驱动力,在服务器 TLVR电感端子制造领域实现了多项关键技术突破,为客户提供了高精度、高可靠性的解决方案,成为行业内少数掌握复杂结构冲压工艺的领先者。
突破小尺寸“几”字型电感端子折弯工艺难点
传统的组装式TLVR电感一般采用“几”字型铜端子,随着尺寸变小,其工艺难点日渐凸显。
陈冠玮告诉《磁性元件与电源》,“小尺寸TLVR电感端子R角的折弯是有一定技术难度的。在传统冲压工艺中,会面临焊盘面和PCB板接触面积不够的问题。”
不仅如此,客户还要求把R角做得趋近于锐角。
陈冠玮表示,“由于料宽料厚比例问题,传统冲压工艺冲压同样厚度的板材,想要冲出锐角,折弯后R角必然会形成很大的弧度。我们在验证这种结构时做过简易模具,发现单纯折弯是很难达到客户要求的。”
为了协助客户解决TLVR电感端子折弯工艺的痛点,金圣电子开发了新的冲压工艺,很好地解决了这一难题。
“你看这个电感端子像是线割出来的效果,实际上是冲压出来的。”陈冠玮指着面前的TLVR电感端子样品说道。
传统折弯工艺(左)与直冲工艺(中、右)
但直冲工艺仍存在局限,这种工艺对料宽料厚比例有一定要求,一旦超过料宽料厚极限比例(0.6),这种工艺也会失效。
为此,金圣电子通过对模具、结构和工艺的改良,开发了新的类冲压工艺,最终解决了这一难题。
改良后的类冲压工艺,电感端子的平整度也取得了实质性突破,电感端子PIN脚公差可控制在0.1mm以内,彻底解决料宽料厚的限制,杜绝塌脚与虚焊。
类直冲工艺TLVR电感端子
锐角折弯仅是第一关,更大的挑战在于如何让微缩化端子实现工业级可靠焊接。
新工艺平整度≤0.1mm 解决电感装板焊锡难点
组装式TLVR电感对端子的尺寸、外形、CBK 等要求较高,两个端子结合后间隙特别小,结构也比较复杂,需要高精度模具才能实现。
目前国内的组装式TLVR电感都是采用大端子+漆包线的结构,由于模具精度不够,且组件数量多,成品电感的PIN脚平整度不高,还易引发塌脚缺陷(严重时直接报废),导致焊锡、良率和一致性始终存在瑕疵。
增加制造工序。传统的TLVR电感方案有两个端子,大的几字型clip和内圈的漆包线定位一直是一个难点,且漆包线的公差导致其比端子更难控制平整度。在组装、装板过程中需要对端子进行定位,通常需要增加治具才能完成。这也导致其需要额外增加一到工序,制造成本也更高。
焊锡不良问题。除了增加夹治具,参差不齐的端子一方面容易导致虚焊,锡膏消耗也更高;另一方面可能出现焊接不良或短路问题。
陈冠玮告诉《磁性元件与电源》,“在板上站不牢的产品,客户一般会选择退货。”
不仅如此,为了解决客户在组装过程中组件数量过多、组件定位等难题,满足客户成品四个PIN脚焊盘平整度≤0.1mm的要求,金圣电子还在端子制造过程中引入了注塑工艺,通过注塑将多端子整合为一个整体,更利于客户后续的组装。
传统LTVR电感端子(左)与新型注塑工艺端子PIN脚对比(右)
镀漆工艺新突破 15 um可耐400V高压
由于需要过回流焊(360-280℃),端子绝缘漆的耐高温问题也一直困扰着整个行业。尤其是随着尺寸的减小,TLVR电感开始从冷压向热压工艺过渡,耐高温问题越来越突出。
为了解决耐高温问题,金圣电子还开发了新的镀漆工艺,其绝缘漆厚度仅15 ~ 20 um,耐压可达400V(TLVR电感绝缘层耐压要求一般为200V),解决了端子绝缘层耐高温问题。
据陈冠玮介绍,相比于漆包线,端子镀漆工艺有两方面优势。
一是镀漆结构更灵活多变,且更省空间;
二是镀漆结构更稳定。漆包线的导体与绝缘漆之间没有粘接力,而镀漆与铜端子之间则有粘接力,其结构更加稳定。
结语
在服务器电子元件领域,精密冲压工艺的革新始终是一体成型电感行业竞争的核心焦点。金圣电子凭借25年积淀,已形成60多个完整系列、1000多个不同尺寸的端子产品,广泛应用于TDK、胜美达、伊顿等头部客户。其以锐角折弯、≤0.1mm平整度、400V耐压镀漆三大突破,不仅解决了小尺寸电感可靠性难题,更重塑了高端电感制造范式,在AI与绿色计算的巨浪中,金圣电子正以硬核工艺占据一体成型电感技术制高点。
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