[发明专利]电镀的扁平导体以及具有该电镀的扁平导体的柔性扁平电缆

说明书

技术领域

与本发明一致的材料和设备涉及电镀的扁平导体和被应用于电子 设备的具有该电镀的扁平导体的柔性扁平电缆。

背景技术

诸如移动电话、数码相机、CD播放器、喷墨打印机等等的紧凑型 电子设备需要紧凑而且柔性的布线装置。柔性扁平电缆经常被用于这 样的使用。柔性扁平电缆通常设置有平行安排的并且用薄绝缘膜覆盖 的扁平导体。扁平导体的末端被从绝缘膜引出并且这些末端被应用于 电连接。出于减少电接触电阻和/或改进焊接质量的目的，通常对扁平 导体进行镀锡(用纯锡或任何锡合金进行电镀)。

尽管出于环境保护的考虑需要避免使用铅，但是已知无铅的锡和 锡合金在生产之后的使用期间引起从其生长出“晶须”(或者缩写为 “须”，其是以丝状生长的单晶)。须能够以相对于在该种减小尺寸 的电子设备中的导体之间的距离来说非常长的形式(例如，100微米或 更长)来生长。如果须从嵌入在柔性扁平电缆中的电镀的扁平导体中 生长，则会发生一些问题。问题的一个方面是，例如，短路。

发明内容

本发明的某些实施例提供了一种电镀的扁平导体和具有该电镀的 扁平导体的柔性扁平电缆，其抑制当其中的导体被用锡或者锡合金电 镀时须的生长。

根据本发明的示例性实施例，电镀的扁平导体由下述组成：扁平 导体，其包括从由铜和铜合金组成的组中选择的导电材料；以及电镀 层，其形成在扁平导体的表面上，包括：第一金属间化合物层，其包 括就在扁平导体的表面上的Cu₃Sn；第二金属间化合物层，其包括形成 在第一金属间化合物上的Cu₆Sn₅；以及第二金属间化合物层上形成的表 面层(superficial layer)，该表面层包括从由纯锡和锡合金组成的组中 选择的电镀材料，并且具有从0.3微米到1.0微米的平均厚度以及1.0微米 或者更少的最大厚度，其中第二金属间化合物层对第一金属间化合物 层的体积比为1.5或更大。

根据本发明的第二示例性实施例，柔性扁平电缆由平行安排的多 个导体组成，所述导体中的每个包括权利要求1的电镀的扁平导体以及 覆盖所述导体的绝缘膜。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的电镀的扁平导体的横截面视 图；以及

图2是根据本发明的示例性实施例的柔性扁平电缆的正面透视视 图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例。

为了生产图1中所示的电镀的扁平导体1，优选地使用通常由拉伸 工艺从铜锭中生产的铜线。然而，替代铜，可以应用诸如磷铜的任何 铜合金。将铜线生产为具有适合的尺寸，例如，诸如0.8毫米直径。

铜线被利用纯锡或者从锡铜合金、锡银合金和锡铋合金的组中选 择的任何锡合金来电镀。该电镀可以通过但是不限于通常的锡电解电 镀方法来执行。通过调节电流密度、时间和任何其它条件，考虑到刚 轧制之后的中间产物的目标厚度，应该可以适当地调节电镀层的厚度， 而该厚度的示例是10微米。

例如，电镀的铜线被拉伸以形成具有从0.1毫米到0.2毫米的直径的 细线。对该细线进一步进行轧制处理，从而获得具有锡电镀在其上的 扁平导体3。在该状态下，尽管电镀层的厚度被减小并且其的微结构发 生变形，但是可以给该电镀层赋予任何的改变。

具有电镀的锡的扁平导体3在通过适合的炉产生的诸如惰性气体 的非氧化气氛中进行热处理，因此促进了在锡(或者锡合金)和铜(或 者铜合金)之间的界面处的反应以在电镀层中形成金属间化合物。

金属间化合物包括Cu₆Sn₅和Cu₃Sn。Cu₆Sn₅可以首先在界面处产生 并且以层的形式朝向电镀层的表面生长。接下来，Cu₃Sn可以在生长的 Cu₆Sn₅层和铜导体之间的另一界面处产生，并且也以层的形式生长来跟 随Cu₆Sn₅层的生长。