專利名稱：用于電子元件的焊片引出線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊片引出線，用于如鋁電解電容器的電子元件。更具體而言，本發(fā)明涉及一種焊片引出線，用于具有低等效串聯(lián)電阻(此后稱為“ESR”)的鋁電解電容器，即所謂的低ESR-型鋁電解電容器。
背景技術(shù)：
近來電子設(shè)備的趨勢朝著尺寸減小、速度增加和數(shù)字化發(fā)展，這在電解電容器領(lǐng)域也就帶來了對小尺寸、大電容和低阻抗的迫切需要。尤其是在高頻區(qū)域(100kHz-1MHz)，由于阻抗的頻率特性依賴于ESR，在本技術(shù)領(lǐng)域中，要求具有低ESR的電解電容器即所謂的低ESR型電解電容器。
一個電解電容器通常包括一個充滿電解液的電容器部件和一個用于在其中容納電容器部件的外殼。構(gòu)造電容器部件，使得一個陰極鋁箔，一個電解紙和一個陽極鋁箔置于彼此頂部，并在這種狀態(tài)下，纏繞在焊片引出線上。因此，可通過降低箔、電解紙、電解液和焊片引出線中每個的電阻實現(xiàn)低ESR型電解電容器。常規(guī)的焊片引出線包含一個導(dǎo)線。該導(dǎo)線包括一個電鍍銅的鐵線(CP線)和在電鍍銅上提供的焊料或電鍍錫。電鍍銅的重量大約為導(dǎo)線重量的20％。因此，導(dǎo)線電導(dǎo)率最大約為30％。此處電導(dǎo)率是指導(dǎo)線電導(dǎo)相對于銅線電導(dǎo)的百分比，假設(shè)銅線電導(dǎo)為100。
于是，可以通過增加導(dǎo)線中電鍍(涂覆)銅的比例來降低焊片引出線的電阻。
增加導(dǎo)線中涂覆銅的比例來使電導(dǎo)率接近100％，然而，不利的是不可能使用常規(guī)制造設(shè)備，該常規(guī)制造設(shè)備是使用磁鐵來傳送焊片引出線。
另有一類焊片引出線制造設(shè)備。在這種制造設(shè)備中，不使用任何磁鐵，并在傳送焊片引出線時，直接保持焊片引出線。即使這種類型的制造設(shè)備也遇到了下列問題。特別是，在使用其中涂覆銅比例大的導(dǎo)線的焊片引出線中，導(dǎo)線部分的彎曲強度很低，例如，以致于在傳送焊片引出線的過程中，焊片引出線和傳送裝置一接觸，導(dǎo)線部分就會不利地彎曲，導(dǎo)致焊片引出線產(chǎn)品缺少可靠性。
此外，在焊片引出線中，導(dǎo)線已被焊到平的鋁極板上。由于這種結(jié)構(gòu)，導(dǎo)線中涂覆銅比例的增加降低了導(dǎo)線和鋁極板間的鍵合強度，并且，在制造或使用電容器期間，導(dǎo)線不利地在焊片引出線的焊接區(qū)處從鋁極板分離。
于是，本發(fā)明的一個目的在于提供一種高可靠性的焊片引出線，該焊片引出線尤其適合于具有低ESR的鋁電解電容器，即所謂的低ESR型鋁電解電容器，并且即使使用常規(guī)制造設(shè)備也能穩(wěn)定地制造。

發(fā)明內(nèi)容
能通過一種用于電子元件的焊片引出線達到上述目的，所述焊片引出線包括一個導(dǎo)線部分和一個連接到導(dǎo)線部分的鋁極板，所述導(dǎo)線部分包含一個鐵心，所述鐵心的周圍涂覆有銅，其特征在于導(dǎo)線電導(dǎo)率是60-85％，該電線電導(dǎo)率定義為導(dǎo)線電導(dǎo)相對于銅線電導(dǎo)的百分比，假設(shè)銅線電導(dǎo)為100。當(dāng)電導(dǎo)率不小于60％時，較現(xiàn)有技術(shù)的方法能實現(xiàn)約50％的ESR降低。當(dāng)電導(dǎo)率超過85％時，導(dǎo)線中鐵的比例低于為達到本發(fā)明目的所必需的導(dǎo)線中鐵的比例。特別是，不能使用使用磁鐵的常規(guī)焊片引出線傳送裝置。此外，在這種情況下，導(dǎo)線中涂覆銅的比例高于為達到本發(fā)明目的所必需的導(dǎo)線中涂覆銅的比例。特別是，降低了導(dǎo)線和鋁線棒間的焊接強度。
優(yōu)選導(dǎo)線電導(dǎo)率為65-85％，特別優(yōu)選為70-85％。當(dāng)導(dǎo)線電導(dǎo)率不小于70％時，較現(xiàn)有技術(shù)的方法，能實現(xiàn)約57％的ESR降低。
在本發(fā)明優(yōu)選實施方式中，至少導(dǎo)線的一部分進一步地電鍍有至少一種金屬，該至少一種金屬選自由焊料、錫、錫銅合金和鉍組成的組中。導(dǎo)線鍍上焊料等能防止導(dǎo)線的銅表面氧化并能提高電容器部件的可焊性。
在本發(fā)明優(yōu)選實施方式中，電子元件是一個鋁電解電容器。如上所述，尤其是在鋁電解電容器領(lǐng)域中，對低ESR型電容器的需求增加。使用根據(jù)本發(fā)明的焊片引出線能降低鋁電解電容器的等效串聯(lián)電阻并能因此滿足這種需求。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于電子元件的焊片引出線的示意圖。
具體實施例方式
參照附圖，將更具體地描述根據(jù)本發(fā)明的用于電子元件的焊片引出線。
圖1示出了用于如電解電容器的電子元件的焊片引出線1。將鋁線棒焊接到導(dǎo)線2上，并對鋁線棒的前端部分施壓以形成一個平的鋁極板3，由此來制造焊片引出線1。其中導(dǎo)線2由外覆或電鍍(此后“外覆”或“電鍍”通常稱為“涂覆”)銅(CP線)的鐵線形成。
在根據(jù)本發(fā)明的焊片引出線1中使用的導(dǎo)線2中，鐵線可以通過常規(guī)電鍍方法涂覆上銅。然而，為了提供具有一個特定大厚度的銅涂覆層，從生產(chǎn)率的角度，優(yōu)選鐵線通過銅管侵入方法外覆上銅。在根據(jù)本發(fā)明的焊片引出線中，由于所使用的導(dǎo)線中的銅層厚度(約500微米)大于常規(guī)導(dǎo)線中的銅層厚度(約30微米)，和用電鍍的涂覆相比，銅管侵入方法能更容易地為導(dǎo)線提供更高的生產(chǎn)效率。
在鐵線基礎(chǔ)上的涂覆銅的量極大地影響到導(dǎo)線的電導(dǎo)。為了降低導(dǎo)線的電阻值，應(yīng)該增加涂覆銅的量(導(dǎo)線中涂覆銅的比例)。然而在焊片引出線生產(chǎn)線中，由于常規(guī)使用使用了磁鐵的導(dǎo)線傳送裝置，當(dāng)導(dǎo)線中涂覆銅的比例過度增大時，磁鐵就不能再吸引導(dǎo)線。因此，在這種情況下，不能使用常規(guī)傳送裝置。即使在使用非磁鐵型傳送裝置時，也會出現(xiàn)不同的問題。特別是，例如，當(dāng)使用一類直接保持焊片引出線的傳送裝置時，在焊片引出線傳送過程中，焊片引出線和傳送裝置一接觸，焊片引出線的導(dǎo)線部分就會不利地彎曲。這引起了一個焊片引出線質(zhì)量控制的問題。為解決這些問題，在根據(jù)本發(fā)明的焊片引出線中，導(dǎo)線的電導(dǎo)率被限制在60-85％。這里電導(dǎo)率定義為導(dǎo)線電導(dǎo)相對于純銅線電導(dǎo)的百分比，假設(shè)純銅線電導(dǎo)為100。當(dāng)電導(dǎo)率高過85％時，導(dǎo)線中鐵的比例低于為達到本發(fā)明目的所必需的導(dǎo)線中鐵的比例。特別是，在這種情況下，用于傳送的磁鐵型保持工具不能吸引導(dǎo)線。此外，不利的是降低了導(dǎo)線部分撓性強度。
如上所述，通過將導(dǎo)線焊接到鋁線棒并對鋁線棒的前端部分施壓制造了焊片引出線。當(dāng)導(dǎo)線電導(dǎo)率超過85％時，導(dǎo)線中涂覆銅的比例高于為達到本發(fā)明目的所必需的導(dǎo)線中涂覆銅的比例。特別是，在這種情況下，焊接區(qū)的鍵合強度太小，以致于引出線不能滿足用于電容器的焊片引出線的強度需求。
此外，出乎意料地發(fā)現(xiàn)在具有電導(dǎo)率為60-85％的導(dǎo)線中，和常規(guī)具有電導(dǎo)率約為30％的導(dǎo)線一起，能維持如圖1所示的“焊接填料4”的形式。特別地，考慮到由于鐵以預(yù)定的比例出現(xiàn)，在焊接時鐵線起到了核心材料的作用，所以具有期望高度h的焊接填料4得以形成。當(dāng)使用電導(dǎo)率多于85％的導(dǎo)線時，焊接填料的高度h就太大，使得焊片引出線不能滿足電容器的特征需求。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的用于電子元件的焊片引出線中所使用的導(dǎo)線被鍍上了焊料、錫、錫銅合金、鉍等。電鍍能防止導(dǎo)線的銅表面氧化并能提高電容器部件的可焊性。而且電鍍可以通過常規(guī)方法如電鍍法或熱浸法來執(zhí)行。
(第一實施例)鐵線的周圍通過銅管侵入外覆銅來制備直徑為0.6mm的導(dǎo)線。導(dǎo)線中鐵的質(zhì)量占導(dǎo)線質(zhì)量的百分比為33.8％，且導(dǎo)線中涂覆銅占導(dǎo)線質(zhì)量的質(zhì)量百分比為66.2％。按照導(dǎo)線電導(dǎo)和純銅導(dǎo)線電導(dǎo)之比，導(dǎo)線電導(dǎo)率為70％。
導(dǎo)線鍍上錫，然后將一個鋁線棒焊接到該電鍍的導(dǎo)線上。對焊接到電鍍導(dǎo)線上的鋁線棒的前端部分施壓以形成一個平的鋁極板。從而制備了一個焊片引出線。
如上制備的焊片引出線使用焊片引出線傳送裝置以每分鐘350個焊片引出線的傳送速度來傳送，該焊片引出線傳送裝置在各個V形槽底部設(shè)置有直徑3mm的鈷磁鐵。結(jié)果，能成功傳送所有的焊片引出線而沒有任何傳送失敗(在傳送期間焊片引出線從V形槽中掉下)。
此外，上述制備的焊片引出線進行了焊接強度測試。此測試執(zhí)行如下。焊片引出線的受壓鋁部分保持在這樣一種狀態(tài)，在該狀態(tài)中對導(dǎo)線施加了1公斤的負(fù)載。焊接區(qū)向左折疊90度角并向右折疊90度角以完成一個循環(huán)。重復(fù)這一過程以決定破壞焊片引出線所必需的循環(huán)數(shù)。結(jié)果，在實施例1中制備的焊片引出線中形成的焊接強度為1.87循環(huán)。此外，測量了如圖1所示的在鋁線棒和導(dǎo)線間的焊接區(qū)中的填料高度h，并發(fā)現(xiàn)為0.88mm。
(第二實施例)除鐵線直徑和銅管直徑變化外，以與實施例1中同樣的方式制備了直徑為0.6mm的導(dǎo)線。導(dǎo)線中鐵的質(zhì)量占導(dǎo)線質(zhì)量的百分比為20.0％，且導(dǎo)線中涂覆銅的質(zhì)量占導(dǎo)線質(zhì)量的百分比為80.0％。導(dǎo)線的電導(dǎo)率為85％。除使用了如此獲得的導(dǎo)線外，用與實施例1中同樣的方式制備了焊片引出線。
以上制備的焊片引出線使用焊片引出線傳送裝置用與實施例1中同樣的方式進行傳送。結(jié)果，能成功傳送所有焊片引出線而沒有任何傳送失敗。
焊片引出線用與實施例1中同樣的方式進行了焊接強度測試。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)焊接強度為1.50循環(huán)。
此外，測量了如圖1所示的在鋁線棒和導(dǎo)線間的焊接區(qū)的填料高度h，并發(fā)現(xiàn)為0.88mm。
對比實施例1提供了直徑為0.6mm的純銅線棒作為導(dǎo)線。導(dǎo)線的電導(dǎo)率為1。除使用這種導(dǎo)線外，用和實施例1同樣的方式制備了焊片引出線。
以上制備的焊片引出線使用焊片引出線傳送裝置用與實施例1中同樣的方式進行傳送。結(jié)果，焊片引出線不能保持在V形槽中并無法傳送。
焊片引出線用與實施例1中同樣的方式進行了焊接強度測試。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)焊接強度為1.19循環(huán)。
此外，測量了如圖1所示的在鋁線棒和導(dǎo)線間的焊接區(qū)的填料高度h，并發(fā)現(xiàn)為0.92mm。
權(quán)利要求
1.一種用于電子元件的焊片引出線，所述焊片引出線包括導(dǎo)線部分和連接到導(dǎo)線部分的鋁極板，所述導(dǎo)線部分包含鐵心，所述鐵心的周圍涂覆有銅，其特征在于導(dǎo)線電導(dǎo)率為60-85％，所述導(dǎo)線電導(dǎo)率定義為所述導(dǎo)線電導(dǎo)相對于銅線電導(dǎo)的百分比，假設(shè)所述銅線電導(dǎo)為100。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的焊片引出線，其中所述導(dǎo)線電導(dǎo)率為65-85％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的焊片引出線，其中所述導(dǎo)線電導(dǎo)率為70-85％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的焊片引出線，其中至少所述導(dǎo)線的一部分被進一步地鍍上了至少一種金屬，所述至少一種金屬選自焊料、錫、錫銅合金和鉍組成的組中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的焊片引出線，其中所述電子元件是鋁電解電容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的焊片引出線，其能降低所述鋁電解電容器的等效串聯(lián)電阻。
全文摘要
一種用于所謂低ESR型鋁電解電容器的焊片引出線，其導(dǎo)線部分由通過給鐵心涂覆銅制成的導(dǎo)線構(gòu)成，其特征在于導(dǎo)線與銅線的電導(dǎo)比率的百分比在60－85％的范圍內(nèi)。
文檔編號H01G9/008GK1672227SQ0381749
公開日2005年9月21日 申請日期2003年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日
發(fā)明者石井太, 吉澤修平, 藤中博行 申請人:湖北工業(yè)株式會社