CN1235337A - 磁头及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型磁头及其制造方法,具体是在磁头制造中的叠片工序、形成前磁隙的接合工序、磁头装入外壳工序、导带叉和支架焊接工序及磁头引线锡焊工序中,是利用激光技术完成焊接的。这种磁头及其制造方法,由于采用了激光焊接工艺,既能保证磁路接合形成高精度的前磁隙,又便于操作,使生产过程简单,成本降低,生产效率大大提高。

Description

磁头及其制造方法

本发明涉及磁记录技术，具体涉及磁头(音频磁头、磁卡磁头等)制造技术，更具体地说，涉及一种新型磁头以及这种磁头的制造方法，更具体地说，本发明涉及的新型磁头在磁头制造中的叠片工序、形成前磁隙的接合工序、磁头装入外壳工序、导带叉和支架焊接工序及磁头引线锡焊工序中，是利用激光技术完成焊接的。

磁头是用于实现电磁转换的换能器件，其结构是在闭合的磁路上形成磁隙，通过前磁隙的溢出磁通量变化来实现电磁转换，其结构如图1所示。制造磁头的关键就是保证前磁隙符合技术要求。传统的方式有两种，其一是用卡弹簧固定磁路，这种方法对弹簧要求较高，装配时需要使用专用设备；另一种是用螺钉从侧面顶住磁隙，保证前磁隙形成，其缺点是可靠性不高，对装配工序的操作者的技术要求较高。

本发明的目的是提供一种磁头，这种磁头既能保证有可靠的前隙，又能保证较好的一致性，从而在制造成本降低的前提下保证其磁头产品的品位。

本发明的另一目的是提供一种磁头的制造方法，这种方法可以克服现有技术的上述不足，使用本发明提供的方法，既能提高磁头性能，又便于操作，使生产过程简单，成本降低，生产效率大大提高。

本发明的目的是这样实现的，构造一种磁头，其特征在于，其磁隙是通过将接合面的两半磁路用用专用夹具固定并以一定激光束熔焊接合面(磁路面除外)而形成。

按照本发明提供的磁头，其特征在于，构成所述磁头铁心组的每一个铁芯片之间由激光熔焊连接，其熔接点大部分在装配加工过程中被深度研磨掉，因此，熔点是中间工艺而已，对磁头性能无影响。

按照本发明提供的磁头，其特征在于，所述磁头引脚与外部印刷电路板的连接采用激光焊接。

按照本发明提供的磁头，其特征在于，构成磁头的路与屏蔽壳之间由激光熔焊连接。

本发明的另一目的是这样实现的构造一种磁头制造方法，其特征在于，用专用夹具固定磁头的磁路并将其磁路接合状态调整固定后，用激光在锌铝或铜合金材料接合面上进行照射熔接，从而形成稳固的前磁隙，并节省了固定件(如接合卡簧或螺钉)。

按照本发明提供的磁头制造方法，其特征在于，在所述叠片工序中，包含将构成所述磁头磁路的每一个铁芯之间由激光熔焊连接成一体的步骤。

按照本发明提供的磁头制造方法，其特征在于，在所述接合工序中，包含将磁路接合并形成前隙而采用激光熔焊接的步骤。

按照本发明提供的磁头制造方法，其特征在于，在所述装壳工序中，包括将构成磁头的磁路与屏蔽壳之间由激光焊接的步骤。

按照本发明提供的磁头制造方法，其特征在于，在所述焊接工序中，包括将构成磁头的导带叉与屏蔽外壳之间以激光焊接的步骤。

按照本发明提供的磁头制造方法，其特征在于，在所述焊锡工序中，包括将所述磁头引脚与印刷电路板以激光熔焊连接的步骤。

实施本发明提供的磁头及其制造方法，由于采用了激光焊接工艺，使得利用该方法制造的磁头，既能保证磁路接合形成高精度的前磁隙，又便于操作，使生产过程简单，成本降低，生产效率大大提高。而且，利用该方法制造的磁头，经过标准的环境试验，证明其性能稳定可靠，保证了较好的一致性，从而在成本降低的前提下提高产品的品位。

结合附图和实施例，进一步说明本发明的特点，附图中：

图1是磁头结构示意图；

图2是磁头熔接时的结构示意图；

图3是磁头在叠片焊接前的结构示意图；

图4是磁头在叠片焊接后的结构示意图；

图5是磁头预装了屏蔽壳后的结构示意图；

图6是磁头引脚面的结构示意图。

图7是磁头外壳与导带叉及支架焊接结构示意图。

图8是磁头外壳与导带叉及支架焊接后的侧视结构示意图。

图9是磁头外壳与导带叉及支架焊接后的俯视结构示意图。

常规的磁头生产过程包括以下工序：叠片(形成铁心组)；绕制线圈；组装；接合；装壳；灌树脂；对磁头工作进行R磨；测试；焊接；导带叉和支架；印刷板焊锡；外观；出厂。

如图1所示，磁头包含磁路、线圈4以及引脚5，其中磁头的磁路由两个半铁心组1和2组成，每一部分(1或2)都是由软磁材料叠片而成，所述两个半铁心组1和2之间形成有前磁隙3(图1中表示该磁隙宽度为9)。图2示出了为形成磁头磁隙对磁头进行熔接时的结构情况，图2中，7是取消弹簧的位置，12是激光焊接处。叠片工序是形成闭合磁路所必须的环节，即为了减少铁磁损耗，必须减少每片铁磁心的厚度，增加叠片片数。换言之，叠片片数越多，其磁路的性能越高。传统工艺的叠片是用胶粘接方式实现的。将每片铁芯片至少一面涂胶，以便将片与片粘成一组；而组与组之间不能有胶，以保证每组铁芯取出夹具后可分离，以组为单位进入下一工序，如图3所示，13是铁芯片之间的粘接处。其不足是费力低效，产量难以提高。

叠片工序：本发明的方法是在叠片工序中，将每片铁心排列整齐，用激光以脉冲或连续方式照射在所定工艺位置，借此将光束照射处的极微小的金属熔化，形成铁心组如图4所示，图中，14是激光焊点。而每组片数则很容易用圆形或方形的激光光斑的大小或位移量来控制，用这种方法完成叠片工序的效率明显提高。

接合工序：它是将接合面研磨好的两个半磁路铁心组组合在一起，形成工作磁路和前磁隙，接合状态的好坏，直接影响到磁头的特性。传统的接合固定方式是用卡弹簧，由于卡弹簧的卡入过程对接合面易产生不平衡力，从而使接合面精度下降，影响磁头特性。另一种是在屏蔽外壳侧面用螺钉固定磁路，其缺点是磁路装入外壳后，两个半磁路面的对合不易调整，屏蔽外壳易被损坏而报废。本发明的方法是用专用夹具固定磁头的磁路，并将其磁路接合状态调整固定后，用激光在固定铁心组(半磁路)的锌铝座接合面或镍银合金材料屏蔽的接合面上进行照射熔接，从而使接合好的磁路在无受外力的状态下固定和形成前隙，并可节省固定件，如卡弹簧或螺钉)。

磁头装入外壳工序：简称装壳工序，它是将已形成磁隙的磁心组件装入屏蔽外壳中。因磁头是用于实现电磁转换的一种器件，为提高其性能、减少感应噪声，固定好的磁路必须加以屏蔽和接地。所以，固定好的磁路与屏蔽壳之间要形成连接关系，并且要导通良好。传统的连接方式是用铜合金弹簧片使之相互压紧固定来实现。本发明的方法是在固定好的磁路与屏蔽壳预装固定后，用激光熔接于熔点15处，如图5所示，从而省略弹簧片，并可使固定好的磁路与屏蔽壳的连接在灌注环氧树脂后，保证导通，消除了传统技术靠弹簧压紧或配合的原因所造成的相互之间有接触电阻的现象，图5中，6是取消的压板。

焊接导带叉和支架工序：通常称焊接工序，如图7-图10所示，该工序主要是在磁屏蔽外壳上焊上用于磁带定位导向的导带叉8，以及焊上安装用的支架10。传统的焊接方式均采用脉冲电碰焊，在焊接过程中，磁头要受到电极压力和焊接发热的影响，(录放音的)频率响应特性会下降；另一方面，焊接过程要求高，稍有接触不良，如电极或屏蔽外壳面不平、有污染等，会使其焊接强度下降，甚至造成整批返修。本发明的方法是把导带叉8和支架10分别定位后，分别用激光照射在屏蔽外壳11和导带叉8、支架10之间，使之熔接形成焊点17和18，本发明的此方法克服了传统电焊接的缺陷，使磁头不受任何压力和发热的影响，保证了磁头性能并提高了导带叉、支架与屏蔽板外壳焊接强度的可靠性。

磁头引线锡焊工序：主要是在磁头的引脚上增加与印刷电路焊锡连接。传统技术中，磁头体积较大，与线路的连接直接用连线与引脚锡焊。随着技术的发展，小型化的磁头结构要求越来越高，引脚细了，直接用连线与引脚锡焊强度低、易断线。为了提高磁头与线路连接的可靠性，在引脚上增加了印刷线路板9，如图6所示，而目前是采用烙铁人工锡焊，经常出现虚焊。焊锡温度过高，也容易造成焊接时断线。因此，传统的锡焊方式已不适合小型化磁头的焊接工序，在本发明提供的磁头制造方法中，是利用激光技术进行焊接的，得到连接其间的焊锡粒16。由于激光具有方向性好、单色性好、亮度高和相干性好等特点，在本发明的方法中，所采用的是固体YAG激光机，它由工作物质(Nd:YAG波长1.06μm)、泵浦灯、聚光腔、光学谐振腔、冷却滤光系统、He-Ne激光对准系统、电源及控制系统等组成。工作时，泵浦灯为工作物质中的粒子数反转提供光能，产生受激辐射，受激辐射光在光学谐振腔内自激震荡，不断增强强度，最后输出激光。焊接时，就是利用激光束优良的方向性和高功率密度的特性进行的。即通过光学系统将激光束聚焦在很小区域，在极短时间内，在被焊接处形成一个能量高度集中的局部热源区，从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。利用这种激光器进行焊接，其优点是热影响区小，无接触、无污染、不影响焊接材料，一致性、可靠性高等。其中，所采用的激光的能量为15焦耳(可调)，激光的光斑直径为0.3-0.5毫米，最大焊接逗留时间大约为20毫秒。本发明提出的激光焊接技术，还可以应用到其它用于电磁转换、电压升降的磁感应器件的生产中，只要是采用软磁铁芯的叠片工序，均可运用本发明提供的用(脉冲或连续)激光实现叠片焊接的原理，生产出符合要求的铁心组。

Claims (10)

1．一种磁头，其特征在于，其磁隙是通过将接合面的两半磁路用专用夹具固定并以一定激光束熔焊其间接合面而形成。

2．根据权利要求1所述的磁头，其特征在于，构成所述磁头磁路的铁心组的各个铁心片之间是由激光熔焊连接

3．根据权利要求1所述的磁头，其特征在于，所述磁头引脚与外部印刷电路板的连接采用激光焊接。

4．根据权利要求1所述的磁头，其特征在于，构成磁头的路与屏蔽壳之间由激光熔焊连接。

5．一种磁头制造方法，其特征在于，包括以下步骤：用专用夹具固定磁头的磁路并将其磁路接合状态调整固定后，用激光在锌铝或铜合金材料接合面上进行照射熔接，从而形成稳固的前磁隙。

6．根据权利要求5所述的磁头制造方法，其特征在于，在所述叠片工序中，包含将构成所述磁头磁路的每一个铁芯之间由激光熔焊连接成一体的步骤。

7．根据权利要求5所述的磁头制造方法，其特征在于，在所述接合工序中，包含将磁路接合并形成前隙而采用激光熔焊接的步骤。

8．根据权利要求5所述的磁头制造方法，其特征在于，在所述装壳工序中，包括将构成磁头的磁路与屏蔽壳之间由激光焊接的步骤。

9．根据权利要求5所述的磁头制造方法，其特征在于，在所述焊接工序中，包括将构成磁头的导带叉与屏蔽外壳之间以激光焊接的步骤。

10．根据权利要求5所述的磁头制造方法，其特征在于，在所述焊锡工序中，包括将所述磁头引脚与印刷电路板以激光熔焊连接的步骤。

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