一種免纏線網(wǎng)絡(luò)通信變壓器新結(jié)構(gòu)

摘? ?要：網(wǎng)絡(luò)通信變壓器由高頻脈沖變壓器及共模濾波器的組成，也叫網(wǎng)絡(luò)變壓器，用在網(wǎng)絡(luò)通信接口中，是有線網(wǎng)絡(luò)接口到集成電路芯片之間不可替代的無(wú)源磁性器件，主要在我國(guó)生產(chǎn)，全球通信整機(jī)市場(chǎng)每年需求量在5000kkpcs以上（大約50億只，產(chǎn)值45億元人民幣以上），但是目前的生產(chǎn)工藝還沒(méi)有完全自動(dòng)化，隨著人工工資的逐年上升，廠家希望用自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)，然而，自動(dòng)化的高成本也是制約生產(chǎn)的因素，那么，需要進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和工藝改良來(lái)提高人工生產(chǎn)效率，適應(yīng)市場(chǎng)的需求。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)通信變壓器? 纏線? 卡線? 工時(shí)

中圖分類號(hào)：TM41? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（c）-0083-03

Abstract： LAN communication transformers are composed of high-frequency pulse transformers and common mode filters， also known as network transformers. They are used in network communication interfaces and are irreplaceable passive magnetic devices between wired network interfaces and integrated circuit chips. They are mainly produced in China. The global communications market needs more than 5，000 kkpcs a year（about 5 billion， with an output value of more than 4.5 billion yuan）， but the current production process is not yet fully automated. As labor wages rise year by year， manufacturers hope to use automation equipment production， however， the high cost of automation is also a factor that restricts production. Therefore， further structural innovation and process improvement are needed to improve the efficiency of artificial production and adapt to the needs of the market.

Key Words： Network communication transformer; Wire wrap around pin; Tighten wire into slot; Working hours

現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)變壓器生產(chǎn)工藝中，前工序的磁芯繞線和后工序的浸錫焊接及測(cè)試包裝都可以由半自動(dòng)或自動(dòng)化完成，但是，中間的纏線工序（也就是把線圈的線尾與針腳連接，這個(gè)工序占有的人工工時(shí)在總產(chǎn)品工時(shí)的80%以上）還不能有效自動(dòng)化，這里涉及到的有效是指的比現(xiàn)有人手工成本低的自動(dòng)化，不然一個(gè)成本高于人工的自動(dòng)化是無(wú)法推廣的也是沒(méi)有意義的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)出了新結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)變壓器系列產(chǎn)品（參考專利號(hào)：201821299447.3），很好地克服了人手工纏線效率低同時(shí)工費(fèi)逐年增長(zhǎng)與電子元器件逐年降價(jià)的主要矛盾，預(yù)計(jì)每年給國(guó)家節(jié)約生產(chǎn)成本2.5億人民幣以上，將有力地提高和促進(jìn)我國(guó)生產(chǎn)力的有效發(fā)展，增強(qiáng)我國(guó)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

1? 現(xiàn)有典型網(wǎng)絡(luò)通信變壓器的結(jié)構(gòu)介紹

這里以最為常見(jiàn)的額一個(gè)典型插腳20pin產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為例，如圖1和圖2所示：纏線就是把機(jī)器繞好的線圈的線尾，人手工一圈一圈纏繞在對(duì)應(yīng)的針腳上（每個(gè)針上繞3圈），纏繞每一個(gè)針腳需要工時(shí)在2～5s之間，有些人經(jīng)過(guò)培訓(xùn)和練習(xí)可以達(dá)到2s繞一個(gè)針腳，大多數(shù)人在3s一個(gè)針腳的水平，還有相當(dāng)一部分人是4～5s，平均在3～4s之間較多。

2? 新開(kāi)發(fā)的免纏線專利結(jié)構(gòu)介紹

這里我們選擇有代表性的20pin插腳封裝結(jié)構(gòu)作為新結(jié)構(gòu)的實(shí)踐，其他針數(shù)產(chǎn)品也能用這種方法做成免纏線結(jié)構(gòu)。增加了一個(gè)卡線用內(nèi)盒，如圖3所示，圖4展示的是一個(gè)在內(nèi)盒內(nèi)放置線圈的帶有卡線治具的實(shí)物，只需把線圈的線尾卡到內(nèi)盒對(duì)應(yīng)線槽中，在靠下部分有一排硅膠卡線裝置，可以將線尾夾在里面。這種設(shè)計(jì)是一個(gè)線槽放一根線比一個(gè)針腳上纏3圈要快，理論上講是只需要1s時(shí)間，也就是這種放線（或者叫卡線）時(shí)間只需纏線時(shí)間（最快是3s）的1/3。所以，卡線比傳統(tǒng)的纏線方法要節(jié)約66.67%的纏線時(shí)間。

3? 卡線工藝產(chǎn)品初步試驗(yàn)過(guò)程

這種新結(jié)構(gòu)及新工藝設(shè)計(jì)把傳統(tǒng)的復(fù)雜的纏線工藝變?yōu)楹?jiǎn)單的卡線工藝，再次參考圖4實(shí)物圖片，在卡線工序?qū)T工的培訓(xùn)時(shí)間也有減少，傳統(tǒng)的纏線熟手至少要3個(gè)月以上的培訓(xùn)周期，而且還不能保證長(zhǎng)時(shí)間的工作，每個(gè)針腳上纏夠3圈，有許多人為提高產(chǎn)量只纏2圈或1圈半，無(wú)法在大量生產(chǎn)中保證3圈，也會(huì)引起產(chǎn)品可靠性問(wèn)題，然而， 新的工藝不存在圈數(shù)問(wèn)題，一個(gè)槽內(nèi)一根線，是有和無(wú)的問(wèn)題，比較容易做到，大約只需要不到一周的時(shí)間，就可以成為熟手，有測(cè)試記錄經(jīng)過(guò)2d培訓(xùn)的新員工，卡線的時(shí)間為34s一個(gè)產(chǎn)品，比纏線工藝最快的40s時(shí)間還要短，經(jīng)過(guò)兩周熟悉，還能達(dá)到了30s以內(nèi)！

卡好線的內(nèi)盒與帶有針腳的底座之間的裝配見(jiàn)圖5， 圖6是線圈引線與針腳結(jié)合點(diǎn)的放大圖，從圖6中可以看到，變壓器線圈的引線是夾在膠殼內(nèi)針腳和內(nèi)盒之間，這種連接可靠性較高，在后工序的浸錫焊接過(guò)程中也不會(huì)偏移盒漏焊，卡線整齊，結(jié)構(gòu)緊湊嚴(yán)密。

4? 結(jié)論

這種新的卡線工藝與傳統(tǒng)纏線工藝比較，有下列優(yōu)勢(shì)。

（1）新的工藝實(shí)施后發(fā)現(xiàn)，徹底消除了人為因素造成的纏線不夠圈數(shù)的問(wèn)題，因?yàn)椋ň€不存在少圈問(wèn)題，只是個(gè)有和無(wú)的問(wèn)題。

（2）新工藝產(chǎn)品可靠性高，內(nèi)殼在線圈和內(nèi)部針腳的焊錫點(diǎn)之間做絕緣隔離，經(jīng)過(guò)可靠性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，減少了線圈和內(nèi)部錫點(diǎn)之間的短路問(wèn)題，也能保證足夠的絕緣耐壓。

（3）新的結(jié)構(gòu)需要安裝內(nèi)殼到治具上，比傳統(tǒng)的纏線工藝增加一定的時(shí)間，總體來(lái)說(shuō)，新的設(shè)計(jì)總工時(shí)比現(xiàn)有工藝少50%以上，極大提高和改良了行業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)力水平。

（4）新工藝雖然增加了內(nèi)殼，增加了大約5%的成本，但是，在后工序的自動(dòng)化和未來(lái)卡線人工智能自動(dòng)化后，完全可以平衡掉這些成本的增加，為自動(dòng)化生產(chǎn)提供了保證。

（5）這種新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不會(huì)只局限在20pin產(chǎn)品，其他針數(shù)的產(chǎn)品都可以適應(yīng)，例如88pin產(chǎn)品，未來(lái)貼片（SMD）產(chǎn)品也能使用類似的結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸用磁性器件研發(fā)，致力于無(wú)源RF磁性器件國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)。

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