CN100428381C - 用于电子元件的焊片引出线 - Google Patents

Abstract

一种用于ESR小的所谓低ESR型铝电解电容器的焊片引出线，其导线部分由通过给铁心涂覆铜制成的导线构成，其特征在于导线与铜线的电导率比率在60-85%的范围内。

Description

用于电子元件的焊片引出线

技术领域

本发明涉及一种焊片引出线，用于如铝电解电容器的电子元件。更具体而言，本发明涉及一种焊片引出线，用于具有低等效串联电阻(此后称为“ESR”)的铝电解电容器，即所谓的低ESR-型铝电解电容器。

背景技术

近来电子设备的趋势朝着尺寸减小、速度增加和数字化发展，这在电解电容器领域也就带来了对小尺寸、大电容和低阻抗的迫切需要。尤其是在高频区域(100kHz-1MHz)，由于阻抗的频率特性依赖于ESR，在本技术领域中，要求具有低ESR的电解电容器即所谓的低ESR型电解电容器。

一般而言，一个电解电容器通常包括一个充满电解液的电容器部件和一个用于在其中容纳电容器部件的外壳。构造电容器部件，使得一个阴极铝箔，一个电解纸和一个阳极铝箔彼此重叠在一起，并在这种状态下，缠绕在焊片引出线上。因此，可通过降低箔、电解纸、电解液和焊片引出线中每个的电阻实现低ESR型电解电容器。常规的焊片引出线包含一个导线。该导线包括一个电镀铜的铁线(CP线)和在电镀铜上提供的焊料或电镀锡。电镀铜的重量大约为导线重量的20％。因此，导线电导率比率最大约为30％。此处电导率比率是指假设铜线电导率为100时导线电导率相对于铜线电导率的百分比。

于是，可以通过增加导线中电镀(涂覆)铜的比例来降低焊片引出线的电阻。

增加导线中涂覆铜的比例来使电导率比率接近100％，然而，不利的是不可能使用常规制造设备，该常规制造设备是使用磁铁来传送焊片引出线。

另有一类焊片引出线制造设备。在这种制造设备中，不使用任何磁铁，并在传送焊片引出线时，直接保持焊片引出线。即使这种类型的制造设备也遇到了下列问题。特别是，在使用其中涂覆铜比例大的导线的焊片引出线中，导线部分的弯曲强度很低，例如，以致于在传送焊片引出线的过程中，焊片引出线和传送装置一接触，导线部分就会不利地弯曲，导致焊片引出线产品缺少可靠性。

此外，在焊片引出线中，导线已被焊到平的铝极板上。由于这种结构，当增加导线中涂覆铜比例时会降低导线和铝极板间的键合强度，并且，在制造或使用电容器期间，会导致导线在焊片引出线的焊接区处从铝极板分离。

于是，本发明的一个目的在于提供一种高可靠性的焊片引出线，该焊片引出线尤其适合于具有低ESR的铝电解电容器，即所谓的低ESR型铝电解电容器，并且即使使用常规制造设备也能稳定地制造。

发明内容

能通过一种用于电子元件的焊片引出线达到上述目的，所述焊片引出线包括一个导线部分，所述导线部分包含一个铁心，所述铁心的周围涂覆有铜，其特征在于导线电导率比率是60-85％，该电线电导率比率定义为假设铜线电导率为100时导线电导率相对于铜线电导率的百分比。当电导率比率不小于60％时，较现有技术的方法能实现约50％的ESR降低。当电导率比率超过85％时，导线中铁的比例过低。特别是，不能使用使用了磁铁的常规焊片引出线传送装置。此外，在这种情况下，导线中涂覆铜的比例较高，因此降低了导线和铝线棒间的焊接强度。

优选导线电导率比率为65-85％，特别优选为70-85％。当导线电导率比率不小于70％时，较现有技术的方法，能实现约57％的ESR降低。

在本发明优选实施方式中，至少导线的一部分进一步地电镀有至少一种金属，该至少一种金属选自由焊料、锡、锡铜合金和铋组成的组中。导线镀上焊料等能防止导线的铜表面氧化并能提高电容器部件的可焊性。

在本发明优选实施方式中，电子元件是一个铝电解电容器。如上所述，尤其是在铝电解电容器领域中，对低ESR型电容器的需求增加。使用根据本发明的焊片引出线能降低铝电解电容器的等效串联电阻并能因此满足这种需求。

附图说明

图1是本发明的用于电子元件的焊片引出线的示意图。

具体实施方式

参照附图，将更具体地描述根据本发明的用于电子元件的焊片引出线。

图1示出了用于如电解电容器的电子元件的焊片引出线1。将铝线棒焊接到导线2(CP线)上，并对铝线棒的前端部分施压以形成一个平的铝极板3，由此来制造焊片引出线1。其中导线2由外覆或电镀(此后“外覆”或“电镀”通常称为“涂覆”)铜的铁线形成。

在根据本发明的焊片引出线1中使用的导线2中，铁线可以通过常规电镀方法涂覆上铜。然而，为了提供具有一个特定大厚度的铜涂覆层，从生产率的角度，优选铁线通过铜管侵入方法外覆上铜。在根据本发明的焊片引出线中，由于所使用的导线中的铜层厚度(约500微米)大于常规导线中的铜层厚度(约30微米)，和用电镀的涂覆相比，铜管侵入方法能更容易地为导线提供更高的生产效率。

在铁线基础上的涂覆铜的量极大地影响到导线的电导率。为了降低导线的电阻值，需要增加涂覆铜的量(导线中涂覆铜的比例)。然而在焊片引出线生产线中，由于常规使用使用了磁铁的导线传送装置，当导线中涂覆铜的比例过度增大时，磁铁就不能再吸引导线。因此，在这种情况下，不能使用常规传送装置。即使在使用非磁铁型传送装置时，也会出现不同的问题。特别是，例如，当使用一类直接保持焊片引出线的传送装置时，在焊片引出线传送过程中，焊片引出线和传送装置一接触，焊片引出线的导线部分就会不利地弯曲。这引起了一个焊片引出线质量控制的问题。为解决这些问题，在根据本发明的焊片引出线中，导线的电导率比率被限制在60-85％。这里电导率比率定义为假设纯铜线电导率为100时导线电导率相对于纯铜线电导率的百分比。当电导率比率高过85％时，导线中铁的比例变低。特别是，在这种情况下，用于传送的磁铁型保持工具不能吸引导线。此外，不利的是降低了导线部分的挠性强度。

如上所述，通过在同一轴上将导线焊接到铝线棒并对铝线棒的前端部分施压制造了焊片引出线。当导线电导率比率超过85％时，导线中涂覆铜的比例过高。特别是，在这种情况下，焊接区的键合强度太小，以致于引出线不能满足用于电容器的焊片引出线的强度需求。

此外，出乎意料地发现在具有电导率比率为60-85％的导线中，和常规具有电导率比率约为30％的导线一起，能维持如图1所示的“焊接填料4”的形状。特别地，考虑到由于铁以预定的比例出现，在焊接时铁线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。当使用电导率比率多于85％的导线时，焊接填料的高度h就太大，使得焊片引出线不能满足电容器的特征需求。

优选地，根据本发明的用于电子元件的焊片引出线中所使用的导线被镀上了焊料、锡、锡铜合金、铋等。电镀能防止导线的铜表面氧化并能提高电容器部件的可焊性。而且电镀可以通过常规方法如电镀法或热浸法来执行。

(第一实施例)

铁线的周围通过铜管侵入方式外覆铜来制备直径为0.6mm的导线。导线中铁的质量占导线质量的百分比为33.8％，且导线中涂覆铜占导线质量的质量百分比为66.2％。按照导线电导率和纯铜导线电导率之比，导线电导率比率为70％。

导线镀上锡，然后将一个铝线棒焊接到该电镀的导线上。对焊接到电镀导线上的铝线棒的前端部分施压以形成一个平的铝极板。从而制备了一个焊片引出线。

如上制备的焊片引出线使用焊片引出线传送装置以每分钟350个焊片引出线的传送速度来传送，该焊片引出线传送装置在各个V形槽底部设置有直径3mm的钴磁铁。结果，能成功传送所有的焊片引出线而没有任何传送失败(在传送期间焊片引出线从V形槽中掉下)。

此外，上述制备的焊片引出线进行了焊接强度测试。此测试执行如下。焊片引出线的受压铝部分保持在这样一种状态，在该状态中对导线施加了1公斤的负载。焊接区向左折叠90度角并向右折叠90度角以完成一个循环。重复这一过程以决定破坏焊片引出线所必需的循环数。结果，在实施例1中制备的焊片引出线中形成的焊接强度为1.87循环。此外，测量了如图1所示的在铝线棒和导线间的焊接区中的填料高度h，并发现为0.88mm。

(第二实施例)

除铁线直径和铜管直径变化外，以与实施例1中同样的方式制备了直径为0.6mm的导线。导线中铁的质量占导线质量的百分比为20.0％，且导线中涂覆铜的质量占导线质量的百分比为80.0％。导线的电导率比率为85％。除使用了如此获得的导线外，用与实施例1中同样的方式制备了焊片引出线。

以上制备的焊片引出线使用焊片引出线传送装置用与实施例1中同样的方式进行传送。结果，能成功传送所有焊片引出线而没有任何传送失败。

焊片引出线用与实施例1中同样的方式进行了焊接强度测试。结果，发现焊接强度为1.50循环。

此外，测量了如图1所示的在铝线棒和导线间的焊接区的填料高度h，并发现为0.88mm。

对比实施例1

提供了直径为0.6mm的纯铜线棒作为导线。导线的电导率比率为1。除使用这种导线外，用和实施例1同样的方式制备了焊片引出线。

以上制备的焊片引出线使用焊片引出线传送装置用与实施例1中同样的方式进行传送。结果，焊片引出线不能保持在V形槽中并无法传送。

焊片引出线用与实施例1中同样的方式进行了焊接强度测试。结果，发现焊接强度为1.19循环。

此外，测量了如图1所示的在铝线棒和导线间的焊接区的填料高度h，并发现为0.92mm。

Claims (6)

1.一种用于电子元件的焊片引出线，所述焊片引出线包括导线部分，所述导线部分包含铁心，所述铁心的周围涂覆有铜，其特征在于导线电导率比率为60-85％，所述导线电导率比率定义为假设铜线电导率为100时所述导线电导率相对于所述铜线电导率的百分比。

2.根据权利要求1的焊片引出线，其中所述导线电导率比率为65-85％。

3.根据权利要求1的焊片引出线，其中所述导线电导率比率为70-85％。

4.根据权利要求1至3中任一项的焊片引出线，其中至少所述导线的一部分被进一步地镀上了至少一种金属，所述至少一种金属选自锡、锡铜合金和铋组成的组中。

5.根据权利要求1的焊片引出线，其中所述电子元件是铝电解电容器。

6.根据权利要求5的焊片引出线，其能降低所述铝电解电容器的等效串联电阻。

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