CN1178239C - 电子器件,其中使用的引线,引线及电子器件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电子部件的外部引出用引线使用形成了平均厚度从10埃～1000埃的均匀的脱模性树脂被膜(2D)的引线。在把引线直接浸渍在液体树脂或者用溶剂稀释了树脂的溶液中以后，去除溶剂，然后把引线加热形成上述树脂被膜。也可以在引线的制造工艺过程连续地形成脱模性的树脂被膜。使用本发明的引线将提高电子部件的连接可靠性。特别是在薄膜电容器中具有提高耐电压性和引线向电子设备端子连接的可靠性的效果。

Description

电子器件，其中使用的引线， 引线及电子器件的制造方法

本发明涉及带引线的电子器件，特别是涉及带引线的电容器以及在该电容器中使用的引线及其制造方法。

以往使用众多的带引线的电子器件。这些电子器件一般从绝缘和元件保护的目的出发多用环氧树脂等绝缘树脂覆盖。

作为以往的电子器件一例，图10示出带引线的高电压用的电容器的结构。以往的电容器在介质膜1a的两个面上保持预定的间隔配置由金属箔或者通过蒸镀形成的金属层构成的电极2a，2b。这些金属层构成的电极2a，2b配置为各自绝缘的电极，而且电极2b配置成与在介质膜1a的另一个面上相互邻近的2个金属层构成的电极2c，2b相对。通过在卷绕起端以及卷绕末端处在电极表面上焊接引线3a以及3b进行端子向外部的引出。电极和引线之间的电连接在焊接部分4a以及4b进行。以往的电容器把以上那样构成的介质膜1a和另一方的介质膜1b重迭卷绕构成，图11所示那样具有从成品的两个端部或者一个端部把引线导出到外部的构造。

在这种电容器中使用的引线是把铜线或者钢线作为原线材料，在表面上以数μm～数十μm厚度形成锡单质或者锡-铅焊锡等的电子器件用的通用引线，根据电容器的用途选择原线材料，表面金属。

上述那样构成的电容器等效地如图12所示，电容器C1，C2，C3，......，C8成为串联连接。由于在各电容器C1，C2，C3，......，C8上施加有把施加在引线3a，3b之间的电压Vs分割了的电压V1，V2，V3，......，V8，因此提高了其耐压性，能够向电容器施加高电压。

另外，这种电容器在进行了元件卷绕后在环氧树脂等液体热硬化树脂中进行真空浸渗。图13示出在环氧树脂中正在浸渗的电容器元件。电容器元件用引线3a、3b支撑，把导出卷绕末端一侧的引线或者卷绕起端一侧的引线的端面朝上进行浸渗。

浸渗在环氧树脂中的电容器元件在预定的浸渗时间以后，取出来把树脂进行硬化。通过该浸渗操作，存在于介质膜1a和1b之间的空气层(以下表现为气隙)置换为环氧树脂，介质膜自身所具有的针孔等缺陷部分也用环氧树脂充填。通过该浸渗操作，能够提高介质膜每一定厚度的耐压性，进而能够同时谋求提高引线强度和防止产品吸潮。

这样可以得到额定电压10～30KV，静电容量1000～6000pF的小型，不需要容器的高压电容器。本规格的电容器通常在电子设备的引线端子等上锡焊引线，但偶尔也有以基于焊接、导电橡胶的电连接使用的情况。被电连接了的电容器埋设在环氧树脂等的高耐压树脂中使用。

然而，通过环氧树脂等热硬化树脂浸渗后的热硬化，在引线表面上形成厚度数μm的牢固的树脂被膜。上述树脂被膜成为锡焊粘附部分的导通不良的原因。另外，通过使用了焊接、导电橡胶的接触获得电连接的情况下，树脂被膜也成为导通不良的原因。

因此，作为其对策，有把引线浸渍在焊锡溶液中，分解树脂被膜再次形成焊锡层的方法。然而，在上述对策中同时进行牢固的环氧树脂被膜的去除和焊锡层的形成，存在着花费时间，生产性降低的问题。

为了根本地解决上述导通不良的状况，需要完全去除导线上的环氧树脂被膜或者使其不粘附环氧树脂被膜。树脂的去除方法中，有通过研磨剂强制地去除树脂的方法，然而该方法不仅难以完全去除，而且有时将破坏引线表面的焊锡层，降低焊锡粘接性。另外，在去除时有时会切断引线。

因此，还提出了通过在引线表面上涂覆脱模性树脂，防止或减少粘附树脂的方法。然而，脱模剂粘附在电容器元件的端面和周围方向的情况下，树脂浸渗不良，将降低电容器的耐压特性。

在现有技术的电容器，特别是高压电容器中，如何以低成本实现提高电容器的耐压性和追求小型化与引线的导通性这对立的两方面是一个课题。本发明的目的在于在以现有的电容器特别是现有的高压电容器为代表的需要树脂浸渗的电子器件中，谋求减少树脂对于引线的粘附，通过容易地去除树脂被膜，谋求确保电子器件的可靠性和提高焊锡粘接性。

本发明的电子器件在引线表面上形成平均厚度在10埃～1000埃的脱模性树脂被膜。上述树脂被膜包括聚硅氧烷树脂、包含氟化碳的树脂或它们的混合物。另外，本发明的电子器件的制造方法把引线浸渍在液体绝缘树脂或稀释了液体绝缘树脂的溶液中，在所述绝缘树脂硬化后，除去所述引线上粘附的绝缘树脂。作为电子器件的端子通过使用上述引线，能确保电子器件与电子设备的电连接。

图1是本发明一实施例的电极引出用引线的剖面图。

图2示出粘附在以往的引线表面和本发明一实施例的引线表面上的液体环氧树脂浸润状态的比较图。

图3示出硅氧烷被膜厚度与引线的疏环氧树脂性以及焊锡粘接性的关系。

图4A示出本发明的实例中使用的聚硅氧烷的构造。

图4B示出本发明实施例中使用的其它的聚硅氧烷的构造。

图5示出本发明的实施例中使用的硅氧烷树脂的构造。

图6示出本发明一实施例的引线的制造方法。

图7示出本发明一实施例的引线的制造方法。

图8示出本发明一实施例的电容器的结构。

图9示出本发明一实施例的电容器的制造方法。

图10示出以往的高压用薄膜电容器的结构。

图11是以往的高压用薄膜电容器的卷绕后的外观图。

图12示出以往的高压用电容器的等效电路。

图13示出以往的高压用电容器在浸渗树脂中的浸渍。

发明的实施例

第1实施例

使用图1说明本发明的第1实施例。

图1示出本发明第1实施例的引线的剖面。原线材料是软钢线，钢线的直径是0.5mm。在软钢线2A的外周形成厚度30μm的镀铜层2B，在其外侧形成厚度10μm的镀焊锡层2C。2B、2C在引线的拉丝工艺以后使用电镀法形成为预定的厚度。2D是硅氧烷被膜，使用后面详述的方法形成，平均厚度是100埃。

其次，图2示出在未形成硅氧烷被膜的引线和形成了硅氧烷被膜的引线表面上粘附的液体环氧的浸润状态。图2中，rs1是引线和环氧树脂之间的表面张力，rs是引线的表面张力，r1是液体环氧树脂的表面张力，θ是接触角。形成了硅氧烷被膜的引线表面与环氧树脂的接触角增大。即，由于本实施例中使用的引线在表面上形成有硅氧烷被膜，因而处在不易沾环氧树脂的状态。

其次，图3中示出评价了使硅氧烷树脂被膜的厚度在1埃～10000埃之间变化时引线的疏环氧树脂性(不易沾环氧树脂的程度)以及基于JIS-C-5102的焊锡粘接性的结果。如从图3所知，硅氧烷树脂的涂膜厚度在10埃～1000埃内可以得到满足疏环氧树脂性和焊锡粘接性两方特性的结果。

在硅氧烷树脂被膜小于1000埃的极薄的范围，由于引线-溶融焊锡之间的表面张力高于引线表面的硅氧烷被膜表面张力，因此可以满足焊锡粘接性。在小于10埃以下的厚度内，硅氧烷被膜的形成不充分不能够发挥疏环氧树脂性。

另一方面，如果硅氧烷树脂的厚度超过300埃，则焊锡的熔析性试验(メネスコグラフ法)中的焊锡熔析性具有下降倾向(焊锡的熔析需要时间)，因此在短时间内进行焊锡粘接的情况下希望硅氧烷树脂的被膜厚度范围取为50～300埃。

这样，本实施例的特征在于在引线上形成脱模性的树脂被膜的同时，能够以短时间的焊锡粘接确保电连接。

其次，使用图4A以及图4B所示的化学式说明本实施例中使用的材料。图4所示的2个化学式示出作为本实施例中使用的硅氧烷树脂主要成分的反应性聚硅氧烷。在图4中所示的2个反应性聚硅氧烷中添加以铂络合物为主要成分的催化剂并且在搅拌以后，通过涂敷在引线上在引线表面形成具有甲基的硅氧烷树脂层。

图5示出硅氧烷树脂被膜的疏环氧树脂机构的推断图。如图5所示，可以认为硅氧烷树脂因为其中的甲基朝向表面一侧，而不易沾环氧树脂。

本实施例中在引线的表面处理中使用了硅氧烷树脂，而本发明中使用的引线的表面处理材料不限定于硅氧烷树脂，作为其它的表面处理材料，即使使用在构造中具有氟代烷基的氟系树脂，以高级脂肪酸等为主要成分的石蜡以及含有这些成分的混合物，也可以得到与本实施例相同的效果。

第2实施例

其次，使用图6说明本发明的引线制造方法。

图6中，A是收容引线的容器，B是被收容的引线。C是在图4所示的两种反应性聚硅氧烷的3重量％甲苯溶液中添加了6重量％的用甲苯以100倍稀释了以铂络合物为主要成分的催化剂的溶液的处理液。把上述处理液加入到容器A，把引线浸渍30分钟。然后排出上述处理液，这时在引线表面上粘附处理液。进而，在排出处理液后以常温干燥大约60分钟，然后，把容器直接放入到恒温槽中，在温度100℃下进行大约100分钟的热硬化。由此，进行反应性聚硅氧烷与催化剂的反应，均匀地形成平均厚度100埃的硅氧烷树脂膜。

如果提高处理液中的反应性聚硅氧烷的浓度，则加厚形成的硅氧烷树脂被膜，如果降低浓度，则减薄被膜。根据我们的实验，反应性聚硅氧烷的浓度在1.5～5wt％时能够得到实施例1中记述的理想的结果。

第3实施例

其次，使用图7说明本发明的引线制造方法的其他实施例。

图7中，a是由在图4所示的两种反应性聚硅氧烷100份中添加以铂络合物为主要成分的催化剂2份的硅氧烷溶液组成的处理液。b是由绝缘纸(无纺布)构成的涂敷媒体，吸引处理液a涂敷到引线上。c是表面形成了镀焊锡层的引线。引线c通过渗入了硅氧烷溶液的绝缘纸时在引线表面上粘附硅氧烷溶液。d是金刚石制成的引线表面的抛光模具，模具的直径是与引线线径大致相等的圆形。随着粘附了硅氧烷溶液的引线通过该模具，剥落过多地粘附的硅氧烷溶液，形成100埃的极薄的而且均匀的硅氧烷树脂被膜。本实施例中通过调节引线通过模具的速度，能够调节树脂被膜的厚度。

依据本实施例的制造方法，形成了硅氧烷树脂被膜的引线的疏环氧树脂性以及基于JIS-C-5102的焊锡粘接性与实施例2的情况一样良好。

第4实施例

其次使用图8至图9说明本发明第3实施例的高压电容器的制造方法。图8示出本发明的高压电容器的一实施例。图8中，在介质膜1a的两面上沿着长度方向保持预定的间隔配置由金属箔或者通过蒸镀形成了的金属层构成的电极2a，2b。这些金属层构成的电极2a，2b作为各自被绝缘了的电极配置为孤立形，而且电极2b配置为与介质膜1a的另一个面上相邻的两个金属层构成的电极2c，2d相对。

通过在卷绕起端以及卷绕末端部分的至少一方上，焊接在电极表面上具有硅氧烷树脂被膜的引线进行电极向外部的引出。图8所示的例中，在卷绕起端一侧焊接引线6a，在卷绕末端一侧焊接引线6b。在焊接部4a以及4b中进行电极与引线的电连接。

本实施例的高压电容器是迭层卷绕在两个面上形成了由金属层组成的电极2a，2b，2c，2d等的介质膜1a与另一个介质膜1b，并且在卷绕过程中，在成品的两个端部或者一个端部向外部导出引线的构造。图9示出把本发明的高压电容器的树脂浸渗硬化后的形态。在树脂浸渗时，在浸渗用工具上用粘接带粘住电容元件的引线，把包含引线的元件总体在环氧树脂中浸渍以后，取出该元件，在预定的温度下使被浸渗的环氧树脂硬化，确保树脂物性。这时，由于形成了硅氧烷树脂的引线不易沾环氧树脂，因此环氧树脂在引线上的附着量极少。

而且，一部分粘附并且硬化了的环氧树脂5a是球形，与引线的粘附强度极小。因此，使用尼龙，杜拉康或无纺布等夹住引线，沿着引线长度进行若干次磨擦，能够容易地去除粘附的环氧树脂。

表1中示出具有硅氧烷树脂被膜的引线与不具有硅氧烷树脂被膜的引线上粘附的环氧树脂球的去除所需要的力(单位：Kg)。

                              表1

样品号	1	2	3	平均值
					有硅氧烷树脂被膜	0.10	0.15	0.12	0.14
无硅氧烷树脂被膜	1.5	3.5	2.8	2.6

从表1可知，形成了硅氧烷树脂被膜的引线的粘附树脂的去除所需要的力是未涂敷品的10％以下，是能够用手指尖容易地去除程度的强度。其结果，在本实施例中，能够对引线不带来任何伤害地去除上述树脂球。与此相反，在使用不具有上述硅氧烷树脂被膜的引线的电容器中如果机械地去除粘附树脂球则将在引线表面上生成显著的伤痕。

根据本实施例制造的电容器的引线的焊锡粘接性表现出了与实施例2的情况相同的良好的结果。

在本实施例的说明中，特别地叙述了高压电容器的实施例，然而即使在一般的带引线的薄膜电容器中，通过使用预先形成脱模性的有机绝缘树脂被膜的引线，同样地具有能够容易地去除电容器制造时所粘附的浸渗树脂以及外装树脂在引线上的多余树脂，故本发明并不限定于高压电容器。

根据以上的本发明，通过以收容容器单位或者在引线的制作过程中连续处理电容器的引线来形成树脂被膜，树脂浸渗时树脂被膜向引线的粘附量减少。另外，由于容易地去除粘附的树脂，因此能够得到具有充分的电容器特性以及提高了向外部电极的电导通性的薄膜电容器。

另外，在上述的说明中主要说明了薄膜电容器，然而本发明的引线并不限定于薄膜电容器，也能够有效地运用到陶瓷电容器，固体电解电容器，金属氧化膜电阻器等需要通过树脂浸渗和树脂覆盖确保可靠性的带引线的所有电子部件中。

Claims (11)

1.一种电子器件，其特征在于：

至少在一个端子上使用形成了平均厚度大于等于10埃、小于等于1000埃的脱模性树脂被膜的引线，所述树脂被膜至少包括从聚硅氧烷树脂、包含氟代烷基的树脂，或者它们的混合物中选择出的一种。

2.如权利要求1所述的电子器件，其特征在于：

上述电子器件是电容器或者电阻器。

3.如权利要求2所述的电子器件，其特征在于：

上述电容器是薄膜电容器。

4.一种引线，其特征在于：

表面上形成了平均厚度大于等于10埃、小于等于1000埃的脱模性的树脂被膜，所述树脂被膜至少包括从聚硅氧烷树脂、包含氟代烷基的树脂，或者它们的混合物中选择出的一种。

5.如权利要求4所述的引线，其特征在于：

由导电性芯材、形成在上述芯材表面的焊锡可粘附层以及形成在上述焊锡可粘附层的表面上的上述脱模性树脂被膜构成。

6.如权利要求5所述的引线，其特征在于：

上述焊锡可粘附层由锡或者其合金构成。

7.一种引线的制造方法，其特征在于包括：

在引线最外周的金属层表面上形成平均厚度大于等于10埃、小于等于1000埃的脱模性树脂被膜的步骤，所述树脂被膜至少包括从聚硅氧烷树脂、包含氟代烷基的树脂，或者它们的混合物中选择出的一种。

8.如权利要求7所述的引线的制造方法，其特征在于所述形成树脂被膜的步骤包括下列步骤：

把引线浸渍在液体树脂中，或把引线浸渍在把树脂在溶剂中稀释了的溶液中；

从所述引线上除去所述溶剂，以及加热所述引线。

9.如权利要求7所述的引线的制造方法，其特征在于：

通过设置在工艺中的模具和引线的传送速度调节上述树脂被膜的厚度。

10.一种电子器件的制造方法，包括下列步骤：

把具有引线的电子器件真空浸没在绝缘树脂中；

所述绝缘树脂硬化后，机械性地去除所述引线上粘附的绝缘树脂，其特征在于：

所述引线的表面上具有包括从聚硅氧烷树脂、含有氟代烷基的树脂，或者它们的混合物中选择出的至少一种的被膜。

11.如权利要求10所述的电子器件的制造方法，其特征在于：

上述电子器件是电容器。

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