JP2009290094A - 電子部品および電子部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実装用の基板との間において剥離が生じにくい電子部品を提供する。また、実装工程が単純で、かつ優れた耐振動性を有する、電子部品の実装方法を提供する。
【解決手段】基板に実装されるべき電子部品１であって、電子部品が絶縁部材６を備え、前記絶縁部材６における前記基板に対向する面の一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤７が塗布される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品および電子部品の実装方法であって、より詳細には、電子部品と基板とにおいて剥離が生じにくい、電子部品および電子部品の実装方法に関する。

一般的に、電子部品の基板への実装方法としては、クリームはんだを基板の電極に塗布した後、電子部品の端子を基板の電極上に位置するよう搭載し、リフローによりクリームはんだを溶融させ、電子部品を基板に電気的に接続して、実装する手法が用いられている。（例えば、特許文献１参照）
しかし、この従来の実装方法によれば、実装後において、電子部品と基板とのクリームはんだ接続部分または電極部分に応力などの負荷が集中するので、強い振動やストレスの条件下での使用に際し、クリームはんだ接続部分や電極部分が破損するという問題があった。

そこで、近年、電子部品と基板との剥離が生じにくく、耐振動性が高い、電子部品の実装方法が開発されている。

例えば、電子部品を基板に実装し電子回路（基板モジュール）を形成する際に、接着剤を基板上に塗布し電子部品を実装する方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。
しかしながら、特許文献２に開示された従来技術によれば、基板に接着剤を塗布する工程、並びに、紫外線を照射して接着剤に粘性を付与する工程および硬化させる工程がそれぞれ必要になる上、接着剤を基板に正確に塗布する必要があるので、結果として、実装工程が複雑になるとともに手間がかかるという問題がある。

また、例えば、電子部品または基板のいずれか一方の面に対して密着力向上剤を塗布した、電子部品の実装方法（例えば特許文献３参照）が提案されている。
しかしながら、特許文献３に開示された従来技術によれば、電子部品または基板に接着剤を塗布する工程が必要となる上、接着剤を電子部品または基板上に正確に塗布する必要があるので、結果として、実装工程が複雑になるとともに手間がかかる。
特開２００４−２４７６３９号 特開平６−２５６１１号 特開２００４−３１２０５１号

本発明の課題は、実装用の基板との間において剥離が生じにくい電子部品を提供することにある。また、本発明の別の課題は、実装工程が単純で、かつ優れた耐振動性を有する、電子部品の実装方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、基板に実装される電子部品であって、電子部品が電子部品本体と、前記電子部品本体の前記基板に対向する面に絶縁部材とを備え、前記絶縁部材における前記基板に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤が塗布されることを特徴とする電子部品を提供する。
この構成によれば、リフローにより、絶縁部材に塗布した接着剤が溶融して、絶縁部材と基板とを接合できると同時に、電子部品本体と基板とが電気的に接続されるので、電子部品の基板への実装工程を従来よりも簡易にすることができる。また、絶縁部材における基板に対向する面の少なくとも一部の領域に接着剤が塗布され、とりわけ全領域に塗布される場合は、電子部品と基板との接触面積が増加するので、電子部品が基板に実装された状態で強い振動が加わっても、基板との間において剥離が生じにくい電子部品を提供することができる。

上記構成において、前記絶縁部材における前記電子部品本体に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤が塗布されることが好ましい。
この構成によれば、絶縁部材に塗布される接着剤により、電子部品本体と基板が絶縁部材を介して強固に接合されるので、電子部品が基板に実装された状態で強い振動が加わっても、基板との間において剥離が生じにくい電子部品を提供することができる。

また、前記絶縁部材は、前記電子部品本体の全体を被覆する絶縁性を有する外装部材からなり、前記外装部材の外面の少なくとも一部の領域にリフローにより溶融する接着剤が塗布されることが好ましい。

上記目的を達成するため、また、本発明は、電子部品を基板に実装する方法であって、（ａ）電子部品本体と、前記電子部品本体の前記基板に対向する面に介在する絶縁部材とを備えた電子部品を準備する工程と、（ｂ）前記絶縁部材における前記基板に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤を塗布する工程と、（ｃ）リフローにより、前記接着剤を溶融させるとともに、前記電子部品本体を前記基板に電気的に接続する工程と、を有することを特徴とする電子部品の実装方法を提供する。
この方法によれば、リフローにより、絶縁部材に塗布した接着剤を溶融させて、絶縁部材と基板とを接合できると同時に、電子部品本体と基板とを電気的に接続できるので、電子部品の基板への実装方法を従来よりも単純にすることができる。
また、絶縁部材における基板に対向する面の少なくとも一部の領域に接着剤を塗布し、とりわけ全領域に塗布する場合は、電子部品と基板との接触面積が増加するので、電子部品が基板に実装された状態で強い振動が加わっても、優れた耐振動性を確実に有する電子部品の実装方法を提供することができる。

上記方法において、前記工程（ｂ）において、さらに前記絶縁部材における前記電子部品本体に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤を塗布することが好ましい。
この方法によれば、さらに絶縁部材に塗布される接着剤により、電子部品本体と基板が絶縁部材を介して強固に接合するので、電子部品が基板に実装された状態で強い振動が加わっても、優れた耐振動性を有する電子部品の実装方法を提供することができる。

この場合、前記絶縁部材は、前記電子部品本体を保持する絶縁性を有する絶縁部材、または前記電子部品本体の全体を被覆する絶縁性を有する外装部材であることが好ましい。また、前記接着剤として使用する材料は、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、およびポリオレフィン系接着剤のうちのいずれか１つ、あるいはそれらの複数の組み合わせであることが好ましい。

本発明によれば、基板に実装されるべき電子部品において、リフローにより溶融する接着剤を絶縁部材に塗布したので、基板との間において剥離が生じにくい電子部品を提供できる。また、リフローにより、絶縁部材に塗布した接着剤を溶融させて絶縁部材と基板または電子部品本体とを接合すると同時に電子部品本体と基板とを電気的に接続し、絶縁部材を介して基板と電子部品を強固に接合するように構成したので、実装工程が単純で、かつ優れた耐振動性を有する、電子部品の実装方法を提供できる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例による電子部品の構造を示した一部切り欠き断面図であり、図２は、図１の電子部品の斜視図であり、図３は絶縁部材６を示した図である。図示の実施例では、電子部品はチップ型アルミニウム電解コンデンサとして構成されている。
図１に示すように、基板（図示しない）に実装されるべきチップ型アルミニウム電解コンデンサ（電子部品）１は、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体（電子部品本体）と、絶縁部材６とを備えている。
チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体は、金属ケース２と、金属ケース２に収納されたアルミニウム電解コンデンサ素子３と、電位取り出し端子としてアルミニウム電解コンデンサ素子３から外部に引き出された＋端子４ａおよび−端子４ｂと、封口部材５とからなる。絶縁部材６は、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体の下部を保持するために、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体と基板の間に介在される。
絶縁部材６における基板に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤７が塗布されている。また、絶縁部材６におけるチップ型アルミニウム電解コンデンサ本体に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤７が塗布されている。

なお、上記アルミニウム電解コンデンサ素子３は、図示しないが、陽極箔と、陰極箔と、セパレータと、駆動用電解液または導電性材料とから構成される。陽極箔および陰極箔は、粗面化したアルミニウム箔の表面上に誘電体となる酸化皮膜層が形成されたものからなり、それぞれ、＋端子４ａおよび−端子４ｂに対して接続される。アルミニウム電解コンデンサ素子３は、セパレータを間に介在させた陽極箔と陰極箔とを巻回したものと、駆動用電解液または導電性材料とから形成され、有底円筒状の金属ケース２内に収納される。
そして、＋端子４ａおよび−端子４ｂがそれぞれ挿通する貫通孔を備えた封口部材５が、金属ケース２の開口部に設けられ、この金属ケース２の開放端近傍の周面を円環状に絞り加工することによって、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体が構成される。

次に、本発明による電子部品の実装方法を、上述のチップ型アルミニウム電解コンデンサ１を、一例として説明する。
まず、工程（ａ）として、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体（電子部品本体）と、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体および基板の間に介在する絶縁部材６とを備えた上記チップ型アルミ電解コンデンサ１（電子部品）を準備する。
次に、工程（ｂ）として、上述したように、絶縁部材６における基板に対向する面の少なくとも一部の領域に、接着剤７を塗布する。工程（ｂ）において、さらに絶縁部材６におけるチップ型アルミニウム電解コンデンサ本体に対向する面の少なくとも一部の領域に、接着剤７を塗布する場合は、工程（ａ）の中で工程（ｂ）を実施する。すなわち、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体と絶縁部材６を準備し、工程（ｂ）として、絶縁部材６の両面に接着剤７を塗布した後、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体に絶縁部材６を取り付ける。なお、接着剤７は、リフローにより溶融する適当な公知の接着剤からなり、本実施例では、アクリル系接着剤を使用する。
この場合、工程（ｂ）において、絶縁部材６における基板またはチップ型アルミニウム電解コンデンサ本体に対向するいずれか一方の面にのみ、接着剤７を塗布してもよい。

さらに、工程（ｃ）として、リフローにより、接着剤７を溶融させるとともに、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体を基板に電気的に接続する。

本発明によれば、絶縁部材６におけるチップ型アルミニウム電解コンデンサ本体および基板に対向する面の少なくとも一部の領域に、接着剤７を塗布し、リフローと同時に接着剤７を溶融させるので、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体と基板の両方が絶縁部材６を介して強力に接合される。それによって、チップ型アルミニウム電解コンデンサ１が基板に実装された状態で、＋端子４ａまたは−端子４ｂ等に対してあらゆる方向から強い振動が加わっても過大な振動の発生が抑制され、優れた耐振動性を有する電子部品およびその実装方法を実現することができる。

なお、工程（ｂ）において、絶縁部材６におけるチップ型アルミニウム電解コンデンサの基板に対向する面にのみ接着剤７を塗布する方法で実装された電子部品は、絶縁部材６におけるチップ型アルミニウム電解コンデンサ本体および基板に対向する両方の面に接着剤７を塗布する方法で実装された電子部品に比べて若干耐振動性が劣るが、従来法で実装された電子部品よりも耐振動性が優れているのは言うまでもない。

図４は、本発明の第１実施例による絶縁部材６の別の変形例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。図４に示すように、リード線の折り曲げ方向と、該方向と垂直方向の外側面に凹部を設けた絶縁部材６の凹部に、接着剤７が塗布されている。本変形例は、特に、振動に弱い大型の電子部品本体などを基板に実装する際に有効であり、上記と同様の効果が得られる。

図５は、本発明の第１実施例による絶縁部材６のさらに別の変形例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。この構成により、さらにその効果が増大することは言うまでもない。

（性能試験）
本発明の第１実施例による実装方法を用いて、チップ型アルミニウム電解コンデンサ１を実際に基板に実装し、従来法を用いて基板に実装したチップ型アルミニウム電解コンデンサと性能を比較した。

実施例と従来例について、それぞれサンプル（φ１０×１３ｍｍ）を各２０個ずつ作製し、これらを基板に実装させて耐振動性試験を行った。耐振動性試験は、それぞれのサンプルのＸ、Ｙ、Ｚ方向（リード線折り曲げ方向をＸ方向とする）に、振動加速度３０Ｇと周波数１０〜２０００Ｈｚを２時間印加した条件下で行った。試験結果を表１に示す。

表１から判るように、実施例ではチップ型アルミニウム電解コンデンサ１は基板からの脱落が見られない。
このように、実施例のチップ型アルミニウム電解コンデンサ１は、絶縁部材６に接着剤７が塗布され、リフローと同時に、接着剤７による接合が行われるので、チップ型アルミニウム電解コンデンサ１が基板に実装された状態で強い振動が加わっても、優れた耐振動性を得ることができる。

また、上記絶縁部材６への接着剤７を塗布する方法は、これらに限定されるものではない。絶縁部材６をチップ型アルミニウム電解コンデンサ１または基板の何れか一方若しくはそれら両方と接合することができるものであれば、接着剤７を塗布する位置や形状、寸法、塗布する量等は何ら限定されない。
さらに、第１実施例では、絶縁部材６の接着剤７を塗布した後、絶縁部材６をチップ型アルミニウム電解コンデンサ本体に取り付けたが、チップ型アルミニウム電解コンデンサ本体に絶縁部材６を取り付けた後、絶縁部材６の基板に対向する面に接着剤７を塗布しても同様の効果が得られることは言うまでもない。

（第２実施例）
この実施例では、電子部品はタンタル電解コンデンサからなっており、また、電子部品本体および絶縁部材の構造が実施例１と異なる。
図６は、タンタル電解コンデンサの構造を示した断面図であり、図７は、図６のタンタル電解コンデンサの斜視図である。
図６および図７に示すように、基板（図示しない）に実装されるべきタンタル電解コンデンサ（電子部品）１０は、タンタル電解コンデンサ素子（電子部品本体に相当）１１と、外装部材（絶縁部材）８とを備えている。
外装部材８は、タンタル電解コンデンサ素子１１の全体を被覆する絶縁性を有する外装樹脂モールドからなり、外装部材８の外面の少なくとも一部の領域にリフローにより溶融する接着剤７が塗布される。タンタル電解コンデンサ素子１１は、電位取り出し端子としてタンタル電解コンデンサ素子１１から外部に引き出された＋端子９ａおよび−端子９ｂを備えている。

次に、上述のタンタル電解コンデンサ１０の実装方法を説明する。
まず、工程（ａ）として、上述したように、タンタル電解コンデンサ素子１１と、タンタル電解コンデンサ素子１１の外周に形成される外装部材８とを備えた上記タンタル電解コンデンサ１０を準備する。
次に、工程（ｂ）として、上述したように、外装部材８における基板に対向する面の少なくとも一部の領域に、接着剤７を塗布する。接着剤７は、リフローにより溶融する適当な公知の接着剤からなる。そして、リード端子９ａ、９ｂを外装部材８に沿って折り曲げる。

さらに、工程（ｃ）として、リフローにより、接着剤７を溶融させるとともに、タンタル電解コンデンサ１０を基板に電気的に接続する。

この場合、リフローにより溶融する材料からなる接着剤７により、タンタル電解コンデンサ素子１１と基板とが外装部材８を介して強力に接合される。それによって、実装後において、＋端子４ａまたは−端子４ｂ等に対してあらゆる方向から強い振動が加わった場合でも、過大な振動の発生が抑制され、優れた耐振動特性を有し、信頼性に優れた電子部品およびその実装方法を実現することができる。

図８は、本発明の第２実施例による外装部材の１変形例を示した図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。
図８の図６と異なる点は、外装部材８に塗布される接着剤７を、外装部材８の底面および側面の一部の領域だけに塗布した点である。これにより、接着剤７の使用量を減らすことができるとともに、タンタル電解コンデンサ１０の基板への実装における配置スペースを減らすことができる。また、上記と同様にして、優れた耐振動特性を有する電子部品およびその実装方法を実現することができる。

なお、図６と図８との技術を組み合わせることにより、さらにその効果が増大することは言うまでもない。

また、上記外装部材８への接着剤７を塗布する方法は、これらに限定されるものではない。接着剤を介して外装部材８と基板とを接合することができるものであれば、接着剤７を塗布する位置や形状、寸法、塗布する量等は何ら限定されない。

また、上記の実施例では、電子部品本体の一例として、アルミニウム電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサについて説明したが、電子部品本体と基板との間に設けられる、絶縁性を有した絶縁部材または外装部材からなる電子部品に対して有効である。本願の特許請求の範囲に記載の構成の範囲内において、様々な変形例およびその改良例を創作することが可能である。

本発明の第１実施例による電子部品の構造を示した一部切り欠き断面図である。 図１の電子部品の斜視図である。 本発明の第１実施例による絶縁部材を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。 本発明の第１実施例による絶縁部材の別の変形例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。 本発明の第１実施例による絶縁部材のさらに別の変形例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。 タンタル電解コンデンサの構造を示した断面図である。 図６のタンタル電解コンデンサの斜視図である。 本発明の第２実施例による外装部材の１変形例を示した図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。

符号の説明

１ チップ型アルミニウム電解コンデンサ
２ 金属ケース
３ アルミニウム電解コンデンサ素子
４ａ ＋端子
４ｂ −端子
５ 封口部材
６ 絶縁部材
７ 接着剤
８ 外装部材
９ａ ＋端子
９ｂ −端子
１０ タンタル電解コンデンサ
１１ タンタル電解コンデンサ素子

Claims (6)

1. 基板に実装される電子部品であって、
   電子部品が、電子部品本体と、前記電子部品本体の前記基板に対向する面に介在する絶縁部材とを備え、
   前記絶縁部材における前記基板に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤が塗布されることを特徴とする電子部品。
2. 前記絶縁部材における前記電子部品本体に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤が塗布されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 前記絶縁部材は、前記電子部品本体の全体を被覆する絶縁性を有する外装部材からなり、前記外装部材の外面の少なくとも一部の領域にリフローにより溶融する接着剤が塗布されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品。
4. 電子部品を基板に実装する方法であって、
   （ａ）電子部品本体と、前記電子部品本体の前記基板に対向する面に介在する絶縁部材とを備えた電子部品を準備する工程と、
   （ｂ）前記絶縁部材における前記基板に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤を塗布する工程と、
   （ｃ）リフローにより、前記接着剤を溶融させるとともに、前記電子部品本体を前記基板に電気的に接続する工程と、を有することを特徴とする電子部品の実装方法。
5. 前記工程（ｂ）において、さらに前記絶縁部材における前記電子部品本体に対向する面の少なくとも一部の領域に、リフローにより溶融する接着剤を塗布することを特徴とする請求項４に記載の電子部品の実装方法。
6. 前記絶縁部材は、前記電子部品本体を保持する絶縁性を有する絶縁部材、または前記電子部品本体の全体を被覆する絶縁性を有する外装部材であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の電子部品の実装方法。

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