电解电容器的接头端子制造技术

本发明专利技术提供一种接头端子，即使在该接头端子中使用购自盘条制造商的具有无铅锡镀层的引线，也不会从焊接处长出锡须，同时具有良好的焊料润湿性。还提供该接头端子的制造方法。该电解电容器的接头端子包括：含表面具有锡金属层之芯材的引线；具有压扁部的铝芯线。铝芯线焊接在引线末端，引线和铝芯线之间的焊接处经金属须生长抑制处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于电解电容器的接头端子(tab terminal)，特别涉及含无铅锡镀层的接头端子，及其制造方法。
技术介绍
电解电容器是这样制造的隔着隔板对含电子管作用(valveaction)金属如钽或铝的阳性电极箔和阴性电极箔进行缠绕形成电容元件，在电容元件中有液体电解质或固体电解质，将组件装在外壳中。通过常规方法如自动点焊或超声波焊接将用于连接相应电极与外部的接头端子分别连接在阳性电极箔和阴性电极箔上。接头端子包括三个部分，即扁平部分、圆杆部分和引线部分。扁平部分是与电极箔连接的部分。圆杆部分是插入到被外壳密封的密封体中的部分。引线部分是安装在电路板的引出部分，在引线部分，用柔性引线以确保安装时的操作性。包括上述三个部分的接头端子一般通过将两部件彼此焊接来制备。具体地，通过提供铝材料等的芯线，用芯线形成扁平部分和圆杆部分，将引线焊接在圆杆部分来制备接头端子。用焊料将电解电容器安装在电路板上。因此，为了改善可焊性，使用含铅锡镀层。近年来，出于环境的考虑，开始使用无铅化焊料使电子元件的电极端无铅或连接电子元件。在作为电子构件使用的引线中，开始用不使用铅的锡镀层，即所谓的“无铅锡镀层”，来替代传统的含铅锡镀层。使用上述具有无铅锡镀层的引线会遇到这样的问题在铝圆杆部分和引线部分之间的焊接处产生锡须(tin whisker)。由于锡须随时间而生长，即使在制造完接头端子后立即去除锡须，在去除后锡须仍会逐渐生长。因此，将电解电容器安装在电路板上后，阳极侧引线产生的金属须(whiskers)与阴极侧引线产生的金属须连接，或引线部分产生的金属须到达电路板表面，导致担心增加电解电容器的漏电和引起短路。考虑到这些问题，为了抑制从焊接处产生锡须，日本专利公开12386/2000号公开了具有含0.5-10.0重量％金属如铋的锡金属层的引线。在锡中引入金属如铋可以抑制金属须的产生。为了使引线表面具有含铋的锡金属层，应该提供含预定量铋的锡合金。因此，在制造接头端子时不能直接使用购自盘条制造商等的无铅镀锡引线，需要另外进行电镀的步骤。如果购自盘条制造商等的引线可以直接用来制造接头端子，就可以避免制造过程的复杂化和生产成本的增高。虽然产生金属须的位置局限于铝芯线和引线之间的焊接处，但在整个引线上提供了铋/锡合金镀层。因此在不产生金属须的部位进行电镀处理是没有用处的，并且会导致成本的增加。此外，由于加入锡中的铋含量增加，不利地改变了电镀性如焊料润湿性。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人发现在镀锡引线表面形成氧化锡可以抑制金属须的产生，而不会影响焊料润湿性。本专利技术基于该发现完成。因此，本专利技术的目的是提供一种接头端子，即使在该接头端子中使用购自盘条制造商并且具有无铅锡镀层的引线，也不会在焊接处产生锡须，同时还具有良好的焊料润湿性，还提供该接头端子的制造方法。本专利技术的一个方面提供了一种用于电解电容器的接头端子，其包括含表面具有锡金属层之芯材的引线；具有压扁部的铝芯线，所述铝芯线被焊接在引线的末端，引线和铝芯线之间的焊接处表面经金属须生长抑制处理。因此，对产生金属须的铝芯线和引线之间焊接处表面进行金属须生长抑制处理可以抑制锡须随时间的生长。在本专利技术的一个优选实施方案中，金属须生长抑制处理是氧化锡形成处理。在焊接表面对锡进行氧化，将锡至少转化为SnO或SnO2，可以有效地抑制从焊接处产生金属须。此外，优选对接头端子进行热处理来进行氧化锡形成处理。热处理温度优选在60-180℃范围内，特别优选在80-150℃范围内。在上述温度范围内氧气氛下对接头端子进行热处理，在锡镀层表面形成氧化锡，可以获得抑制了金属须产生而不影响焊料润湿性的接头端子。氧化锡形成处理还可以通过溶剂处理来进行。当采用溶剂处理来形成氧化锡时，可以仅对接头端子需要进行金属须生长抑制处理的部分选择性地进行金属须生长抑制处理。溶剂优选为含选自硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硫酸盐和其混合物的无机酸盐的水溶液。更优选作为溶剂的水溶液进一步含有铵盐。经过使用上述水溶液进行溶剂处理，在锡表面可以形成氧化锡，其程度不会影响焊料润湿性并且可以获得抑制金属须生成的效果。使用溶剂的金属须生长抑制处理也可以与上述热处理联合进行。联合进行热处理和溶剂处理可以提供更好的金属须生成抑制效果。本专利技术的另一方面提供一种制造本专利技术电解电容器接头端子的方法，所述方法包括以下步骤将具有压扁部的铝芯线与含表面具有锡金属层之芯材的引线末端焊接；在焊接后马上在焊接处涂覆和沉积溶剂。本专利技术另一方面还提供一种制造本专利技术电解电容器接头端子的方法，所述方法包括以下步骤将具有压扁部的铝芯线与含表面具有锡金属层之芯材的引线末端焊接形成接头端子；对焊接制备的接头端子进行热处理。本专利技术的最佳实施方式下面描述本专利技术一个实施方案的接头端子及其制造方法。根据本专利技术的电解电容器接头端子包括含表面具有锡金属层之芯材的引线；具有压扁部并被焊接在引线末端的铝芯线。引线和铝芯线之间的焊接处经金属须生长抑制处理。构成本专利技术接头端子的引线具有锡镀层。对于提供锡镀层的步骤，可以使用常规制造方法。此外，引线可以是可商业获得的无铅镀锡CP线(引入线)等。对引线的厚度和长度没有特别限制，根据电解电容器所需的特性可以使用各种CP线。从导电性的角度考虑，CP线通常是铁芯/铜包皮型。构成本专利技术接头端子的铝芯线可以是在传统接头端子中使用的铝芯线，并且可以购得。在电解电容器中铝芯线是电极，其一端是被压扁的形状。压扁部分可以通过已知技术形成。例如，可以通过按压铝芯线和将压制产品切削成预定的形状来制造具有预定形状的压扁部分的铝芯线。也可以在按压的同时将压扁部切削成预定形状。引线和铝芯线可以通过传统方法彼此连接形成接头端子的形状。例如，铝芯线和引线可以通过例如以下方法彼此连接将铝芯线和引线的末端熔化，通过火花放电等将它们彼此连接。将这样获得的接头端子中的铝芯线和引线之间的焊接处进行金属须生长抑制处理可以获得本专利技术的接头端子。本专利技术的专利技术人证实围绕接头端子焊接处产生的金属须含单一的锡金属物质，还发现可以通过预先将焊接处的锡转化为氧化锡来抑制金属须随时间的产生。具体地，本专利技术的专利技术人将注意力集中在金属须产生的原因上，并对接头端子的处理方法和金属须产生之间的关系进行了广泛而深入的研究，从而完成了本专利技术。根据本专利技术人的发现，锡须含单一的锡金属，估计来源于引线表面的锡镀层，锡须仅在引线和铝芯线之间的焊接处产生，而不是整个引线都产生金属须。其原因被认为如下。具体地，在连接部，金属如铝、铜或锡固化，而焊接时产生的残余应力还没有被去除。与铝和铜不同，锡的熔点低(232℃)，在低温(几十摄氏度)下可以引起结晶变换。认为在残余应力(张力)还没有被去除的状态下，即使在室温也会继续发生锡的结晶变换，导致产生在焊接处出现的针状金属须。由于在大约几个月内锡须的生长逐渐进行，应注意在接头端子制造完成后立即去除金属须不是根本的解决办法。即，根据本专利技术人的发现，应该抑制金属须生长本身。在本专利技术中，为了抑制锡的晶体生长，去除了焊接处的残余应力，并将锡转化为氧化锡，从而抑制金属须的生成。意外地发现将焊接处的锡转化为氧化锡不会引起锡的结晶变换，并能有效抑制锡的晶体生长。本专利技术中，在60-180℃的温度范围内，在氧气氛下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解电容器的接头端子，包括含表面具有锡金属层之芯材的引线；具有压扁部的铝芯线，所述铝芯线被焊接在引线的末端，引线和铝芯线之间的焊接处经金属须生长抑制处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-12-25 429116/20031.一种电解电容器的接头端子，包括含表面具有锡金属层之芯材的引线；具有压扁部的铝芯线，所述铝芯线被焊接在引线的末端，引线和铝芯线之间的焊接处经金属须生长抑制处理。2.根据权利要求1的接头端子，其中所述金属须成长抑制处理是氧化锡形成处理。3.根据权利要求2的接头端子，其中经氧化锡形成处理，引线和铝芯线之间的焊接处至少含SnO或SnO2。4.根据权利要求1至3任一项的接头端子，其中通过热处理接头端子进行氧化锡形成处理。5.根据权利要求4的接头端子，其中所述热处理是在60-180℃温度范围内氧气氛下进行。6.根据权利要求4的接头端子，其中所述热处理是在80-150℃温度范围内氧气氛下进行。7.根据权利要求1至3的接头端子，其中通过溶剂处理进行氧化锡形成处理。8.根据权利要求7的接头端子，其中所述溶剂处理在铝芯线与引线末端焊接后马上进行。9.根据权利要求7的接头端子，其中所述溶剂是含有选自硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硫酸盐和其混合物的无机酸盐的水溶液。10.根据权利要求9的接头端子，其中所述作为溶剂的水溶液进一步含有铵盐。11.根据权利要求9或10的接头端子，其中水溶液的浓度是1-10重量％。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井太，吉泽修平，藤中博行，
申请(专利权)人：湖北工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]