JP3858564B2 - Chip-type electronic component, manufacturing method thereof, and printed circuit board on which the chip-type electronic component is mounted - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント基板等に実装して使用されるチップ形電子部品とその製造方法ならびにこれを実装するプリント基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のチップ形電子部品について、面実装形のチップ形のコンデンサを例にして図面を用いて説明する。
【0003】
図11(a)〜(c)は従来のチップ形のコンデンサをプリント基板に実装した状態と、この状態でコンデンサに負荷を加えて剥離する状態を示した部分断面図であり、図11において、40は図示しないコンデンサ素子が内部に収納されたコンデンサ、41はこのコンデンサ40の開口部側に装着された座板、42はこのコンデンサ40の開口部を封止した図示しない封口部材ならびに上記座板41を挿通して導出された外部引き出し用のリード線であり、このリード線42は上記座板41を挿通した後、座板41に設けられた溝部に沿って直角に折り曲げられることにより、この折り曲げられた部分が電極端子となってプリント基板に半田付けにより接続されるものである。また、43は上記コンデンサ40が実装されるプリント基板、44はこのプリント基板43上に設けられた接続部、45はこの接続部44と上記リード線42を接続するための半田である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成のチップ形のコンデンサ40では、図11(b)に示すように、プリント基板43に実装後、コンデンサ40にプリント基板43の実装面と平行な方向(図中の矢印方向)に外部から負荷Fが加わった場合、リード線42の根元部分(コンデンサ側)が変形しながらリード線42が接続部44から剥離を始め、あたかもテープを引き剥がすかのように剥離が進行し、この結果、図11(c)に示すように弱い負荷であっても剥離してしまうという課題を有していた。
【0005】
なお、この時の最終的な剥離強度は、リード線42と半田45、または半田45と接続部44、または接続部44とプリント基板43の接合強度の中で最も弱い部分が剥離強度となって現れるものである。
【0006】
本発明はこのような従来の課題を解決し、プリント基板に実装後、外部から加わる負荷に対して強い強度を有するチップ形電子部品とその製造方法ならびにこれを実装するプリント基板を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項1に記載の発明は、リード線を有した素子を収納したケースと、このケースの開口部を封止した封口部材と、リード線が挿通する孔ならびに孔を挿通して直角方向に折り曲げられるリード線がはまり込む溝を備えて上記封口部材側に装着された座板からなるチップ形電子部品において、上記リード線がはまり込む溝に連結する固定溝を座板の周面に設け、上記リード線がはまり込む溝に沿って折り曲げられたリード線の先端部をさらに上記固定溝に沿って折り曲げられ、上記リード線の先端部を扁平に加工することにより座板の周面に設けた上記固定溝の幅よりも広幅の係合部を設け、このリード線に設けた係合部を上記座板の固定溝の終端に係合した構成としたものであり、この構成により、プリント基板に実装後、外部から負荷が加わった場合、リード線と座板とが強固に結合しているためにリード線が一気に半田付け部から剥離するようになり、このためにリード線と半田付け部との接合面全体が剥離強度に寄与することから極めて高い剥離強度を有するチップ形電子部品を提供することができるという作用効果が得られる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、リード線を有した素子をケース内に収納してケースの開口部を封口部材により封止し、続いてこの封口部材に設けられた孔から挿通した上記リード線を直角方向に折り曲げた後、この折り曲げられたリード線を含むケースを射出成形用の金型内に配置してケースの開口部側に樹脂製の座板を射出成形するようにしたチップ形電子部品の製造方法というものであり、この製造方法により、座板がケースと一体化されるために極めて高い耐振動性を発揮することができるという作用効果が得られる。
【0012】
請求項3に記載の発明は、チップ形電子部品のリード線が接続される接続部を有したプリント基板において、上記接続部がランドパターンとこの上に設けられた開口部を有するレジスト部により構成され、このレジスト部に設けられた開口部の幅がリード線の幅にリード線の厚みの2倍を加えた寸法以上に、かつランドパターンの幅がレジスト部の開口部の幅よりも広くチップ形電子部品の外径寸法より狭い寸法に形成された構成のものであり、この構成により、プリント基板とランドパターンの剥離強度が向上すると共に半田フィレットが最適な状態に形成されるため、チップ形電子部品のリード線と接続部の半田付けによる接合強度を大きく向上させることができるという作用効果が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の請求項1,2に記載の発明について説明する。
【0014】
図1(a)は本発明の実施の形態1によるチップ形電子部品をプリント基板に実装した状態の部分断面正面図であり、同図において、1はチップ形電子部品としてのコンデンサであり、このコンデンサ1はリード線を有する素子(図示せず)を有底筒状のケース2の内部に収納し、このケース2の開口部を封口部材(図示せず)により封止することによって構成されている。3は上記コンデンサ1から導出された一対のリード線、4は上記コンデンサ1の開口部側に設けられた座板であり、上記一対のリード線3はこの座板4に設けられた溝に沿って折り曲げられると共に、その先端部はさらに座板4の周面から上記溝の反対面側に回り込むように折り曲げられてフック部3aを形成している。5はプリント基板、6はこのプリント基板5上に設けられた接続部としてのランドパターン、7はこのランドパターン6と上記リード線3を接続した半田である。
【0015】
このように構成された本実施の形態によるコンデンサ1は、図1(b)に示すように、外部からプリント基板5に実装されたコンデンサ1を剥離するような負荷Fが加わった場合、座板4を介して先端部にフック部3aを設けたリード線3は変形し難くなってリード線3と半田7の接触面全体が一気に剥がれるため、接触面全体が剥離強度に寄与するようになることから従来品の1.5〜2倍の剥離強度を発揮するようになるものである。
【0016】
なお、本実施の形態1ではリード線3の先端部を座板4の周面から溝の反対面側に回り込むように折り曲げてフック部3aを形成した構成のもので説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、リード線3を座板4に溶着、接着、圧入等の手段により固定したり、あるいは座板4に設けた溝に連結する固定溝を座板4の周面に設け、この固定溝にリード線3の先端部を固定するようにしても同様の効果が得られるものである。
【0017】
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の請求項3に記載の発明について説明する。
【0018】
図2(a),(b)は本発明の実施の形態2によるチップ形電子部品を示した正面図と側面図であり、同図において、8はチップ形電子部品としてのコンデンサであり、このコンデンサ8はリード線を有する素子(図示せず)を有底筒状のケース9の内部に収納し、このケース9の開口部を封口部材(図示せず)により封止することによって構成されている。10は上記素子に接続されてコンデンサ8から導出された一対のリード線、11は上記コンデンサ8の開口部側に設けられた座板であり、この座板11の底面には上記リード線10が折り曲げられて収納される溝と、この溝に繋がる固定溝11aが周面に設けられている。10aは上記リード線10の先端部を扁平に加工して上記座板11の固定溝11aよりも広幅に形成した係合部であり、この係合部10aを座板11の固定溝11aの終端に係合することによってリード線10を座板11に固着するようにしているものである。
【0019】
このように構成された本実施の形態2によるコンデンサ8は、上記実施の形態1と同様に、プリント基板に実装されたコンデンサ8を剥離するような負荷Fが外部から加わった場合、座板11に設けた固定溝11aの終端に係合するように先端部に係合部10aを設けたリード線10は変形し難くなってリード線10と半田の接触面全体が一気に剥がれるため、接触面全体が剥離強度に寄与するようになることから従来品の1.5〜2倍の剥離強度を発揮するようになるものである。
【0020】
(実施の形態3)
以下、実施の形態3を用いて、本発明の請求項4に記載の発明について説明する。
【0021】
図3(a),(b)は本発明の実施の形態3によるチップ形電子部品のリード線を示した正面図と下面図であり、同図において、12はチップ形電子部品としてのコンデンサから導出されたリード線であり、12aはこのリード線12を折り曲げ加工して形成された半田付け面、12bはこの半田付け面12aに設けられた凹凸部であり、この凹凸部12bはエンボス加工、エッチング加工、プレス加工等により形成されることによって半田付け面12aの実効表面積を拡大しているものである。
【0022】
このように構成された本実施の形態3によるコンデンサは、リード線12の半田付け面12aに凹凸部12bを設けて実効表面積を拡大した構成としたことにより、上記実施の形態1ならびに2と同様に、プリント基板に実装されたコンデンサを剥離するような負荷Fが外部から加わった場合、半田付け強度が向上したリード線12は変形し難くなってリード線12と半田の接触面全体が一気に剥がれるため、接触面全体が剥離強度に寄与するようになることから従来品の1.5〜2倍の剥離強度を発揮するようになるものである。
【0023】
(実施の形態4)
以下、実施の形態4を用いて、本発明の請求項5に記載の発明について説明する。
【0024】
図4〜図9は本発明の実施の形態4によるチップ形電子部品の製造方法を示したものであり、まず、図4(a),(b)に示すようなコンデンサを作製する。なお、同図において、13はチップ形電子部品としてのコンデンサであり、このコンデンサ13はリード線を有する素子(図示せず)を有底筒状のケース14の内部に収納し、このケース14の開口部を封口部材(図示せず)により封止することによって構成されている。15は上記コンデンサ13から導出された一対のリード線、15aはこのリード線15の一部を扁平に加工することによって形成された係合部15bを有する端子部であり、プリント基板に実装される際に半田付けされる接続部分となる箇所である。
【0025】
次に、図5に示すように、上記コンデンサ13から導出された一対のリード線15の端子部15aを夫々外方に向かって対称になるように直角に折り曲げ、続いて図6に示すように、一対のリード線15の端子部15aを夫々外方に向かって直角に折り曲げたコンデンサ13を上型16と下型17から構成される成形金型内に入れ、同金型に設けられた注入口18より金型内に溶融樹脂19を充填することにより座板20を射出成形する。
【0026】
次に、図7に示すように、座板20が形成されたコンデンサ13を成形金型内から取り出して切断ダイ21の上に搭載し、カッター22により一対のリード線15の端子部15aと係合部15bを残して先端部分を切断した後、続いて、図8に示すように、一対のリード線15の係合部15bをフォーミング金型23により折り曲げることにより、図9(a),(b)に示すように上記係合部15bを座板20に設けられた固定溝24の終端に係合するようにしてコンデンサ13を製造するようにしたものである。
【0027】
このように本実施の形態4によるコンデンサの製造方法は、コンデンサ13から導出された一対のリード線15の係合部15bを折り曲げてから座板20を射出成形するようにしたため、リード線15を座板20に確実に固定することができるようになり、上記実施の形態1〜3と同様にプリント基板に実装されたコンデンサを剥離するような負荷Fが外部から加わった場合、リード線15は変形し難くなってリード線15と半田の接触面全体が一気に剥がれるため、接触面全体が剥離強度に寄与するようになることから従来品の1.5〜2倍の剥離強度を発揮することができるようになるものである。
【0028】
なお、本実施の形態4ではリード線15の先端部に係合部15bを設け、この係合部15bを座板20の周面に設けた固定溝24の終端に係合する構成のもので説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、リード線15を座板20に固定したり、あるいは座板20に設けた溝に連結する固定溝を座板20の周面に設け、この固定溝にリード線15の先端部を固定するようにしても同様の効果が得られるものである。
【0029】
(実施の形態5)
以下、実施の形態5を用いて、本発明の請求項6に記載の発明について説明する。
【0030】
図10(a),(b)は本発明の実施の形態5によるチップ形電子部品をプリント基板に実装した状態を示した部分断面正面図と同プリント基板の要部平面図であり、同図において、25はチップ形電子部品としてのコンデンサ、26はこのコンデンサ25から導出された一対のリード線、27は上記コンデンサ25の開口部側に装着された座板である。28は上記コンデンサ25のリード線26が接続される接続部を有したプリント基板、29はこのプリント基板28上に形成されたランドパターン、30はこのランドパターン29上に形成されたレジスト部、31はこのレジスト部30に設けられた開口部であり、この開口部31の幅W2はリード線26の幅W1にリード線26の厚みHの2倍を加えた寸法以上に、かつランドパターン29の幅W3はレジスト部30の開口部31の幅W2よりも広く、コンデンサ25の外径寸法より狭い寸法に形成されたものである。
【0031】
このように構成された本実施の形態5によるプリント基板28は、プリント基板28とランドパターン29の接触面積が増すことから剥離強度が向上すると共に半田フィレットが最適な状態に形成されるため、コンデンサ25のリード線26とレジスト部30の開口部31との半田付けによる接合強度を大きく向上させることができるようになり、上記実施の形態1〜4と同様に、プリント基板28に実装されたコンデンサ25を剥離するような負荷Fが外部から加わった場合、リード線26は変形し難くなってリード線26と半田の接触面全体が一気に剥がれるため、接触面全体が剥離強度に寄与するようになることから従来品の1.5〜2倍の剥離強度を発揮するようになるものである。
【0032】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プリント基板に実装されたチップ形電子部品を剥離するような負荷が外部から加わった場合でも、座板に設けられた溝に沿って折り曲げられたリード線が変形し難いという優れた信頼性のチップ形電子部品を提供することができるものである。また、本発明のプリント基板を用いることにより、上記効果をさらに大きく引き出すことができ、その貢献度は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態1によるチップ形のコンデンサをプリント基板に実装した状態の部分断面正面図
(b)同プリント基板に実装されたチップ形のコンデンサを外部から剥離するような負荷が加わった場合の状態を示す部分断面正面図
【図2】(a)本発明の実施の形態2によるチップ形のコンデンサを示す正面図
(b)同側面図
【図3】(a)本発明の実施の形態3によるチップ形のコンデンサのリード線を示す正面図
(b)同下面図
【図4】(a)本発明の実施の形態4によるチップ形のコンデンサの製造方法を示す正面図
(b)同側面図
【図5】同製造方法によりリード線を折り曲げた状態を示す正面図
【図6】同製造方法により座板を射出成形した状態を示す正面図
【図7】同製造方法によりリード線の不要部分を切断する状態を示す正面図
【図8】同製造方法によりリード線をフォーミング加工する状態を示す正面図
【図9】(a)製造方法により作製されたチップ形のコンデンサを示す正面図
(b)同側面図
【図10】(a)本発明の実施の形態5によるチップ形のコンデンサをプリント基板に実装した状態の部分断面正面図
(b)同プリント基板の要部平面図
【図11】(a)従来のチップ形のコンデンサをプリント基板に実装した状態の部分断面正面図
(b)同プリント基板に実装されたチップ形のコンデンサを外部から剥離するような負荷が加わった場合の状態を示す部分断面正面図
(c)同チップ形のコンデンサが剥離する状態を示す部分断面正面図
【符号の説明】
1,8,13,25 コンデンサ
2,9,14 ケース
3,10,12,15,26 リード線
3a フック部
4,11,20,27 座板
5 プリント基板
6 ランドパターン
7 半田
10a,15b 係合部
11a,24 固定溝
12a 半田付け面
12b 凹凸部
15a 端子部
16 上型
17 下型
18 注入口
19 溶融樹脂
21 切断ダイ
22 カッター
23 フォーミング金型
28 プリント基板
29 ランドパターン
30 レジスト部
31 開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chip-type electronic component that is used by being mounted on a printed circuit board, a manufacturing method thereof, and a printed circuit board on which the chip-type electronic component is mounted.
[0002]
[Prior art]
A conventional chip-type electronic component of this type will be described with reference to the drawings by taking a surface-mounted chip-type capacitor as an example.
[0003]
11A to 11C are partial sectional views showing a state in which a conventional chip-type capacitor is mounted on a printed circuit board and a state in which a load is applied to the capacitor and peeled in this state. 40 is a capacitor in which a capacitor element (not shown) is housed, 41 is a seat plate mounted on the opening side of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the chip-
[0005]
The final peel strength at this time is the peel strength at the weakest part of the joint strength between the
[0006]
The present invention solves such a conventional problem, and provides a chip-type electronic component having a high strength against a load applied from the outside after being mounted on a printed board, a manufacturing method thereof, and a printed board on which the chip-type electronic component is mounted. It is the purpose.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention includes a case storing an element having a lead wire, a sealing member sealing the opening of the case, and a hole through which the lead wire is inserted. In addition, in a chip-type electronic component comprising a seat plate mounted on the sealing member side with a groove in which a lead wire inserted through the hole and bent in a right angle direction is fitted, a fixed groove connected to the groove in which the lead wire is fitted Is provided on the peripheral surface of the seat plate, and the tip end of the lead wire bent along the groove into which the lead wire fits is further bent along the fixed groove, and the tip end of the lead wire is processed into a flat shape. the wide engagement portion than the width of the fixing groove provided in the circumferential surface of the seat plate is provided, which the engaging portion provided in the lead wire has a configuration that engages the end of the fixing groove of the seat plate by With this configuration, When a load is applied from the outside after mounting on the circuit board, the lead wire and the seat plate are firmly bonded, so the lead wire is peeled off from the soldered part at a stretch. Since the entire joining surface with the attachment portion contributes to the peel strength, an effect of providing a chip-type electronic component having an extremely high peel strength can be obtained.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, an element having a lead wire is housed in a case, the opening of the case is sealed with a sealing member, and then the lead wire inserted through a hole provided in the sealing member. Chip-shaped electronic device in which the case containing the bent lead wire is placed in an injection molding die and a resin seat plate is injection-molded on the opening side of the case. This is a component manufacturing method, and this manufacturing method provides an effect of being able to exhibit extremely high vibration resistance because the seat plate is integrated with the case.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the printed circuit board having a connection portion to which the lead wire of the chip-type electronic component is connected, the connection portion is constituted by a resist portion having a land pattern and an opening provided thereon. The width of the opening provided in the resist portion is larger than the lead wire width plus twice the lead wire thickness, and the land pattern width is wider than the opening width of the resist portion. The chip shape is smaller than the outer diameter of the electronic component. This configuration improves the peel strength between the printed circuit board and the land pattern and forms the solder fillet in an optimal state. The effect that the joint strength by soldering of the lead wire of an electronic component and a connection part can be improved greatly is acquired.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first and second aspects of the present invention will be described using the first embodiment.
[0014]
FIG. 1A is a partial cross-sectional front view of a state in which a chip-type electronic component according to Embodiment 1 of the present invention is mounted on a printed circuit board. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a capacitor as a chip-type electronic component. The capacitor 1 is configured by housing an element (not shown) having a lead wire in a bottomed
[0015]
As shown in FIG. 1B, the capacitor 1 according to this embodiment configured as described above has a seat plate when a load F is applied to peel the capacitor 1 mounted on the printed
[0016]
Although the first embodiment has been described with the configuration in which the tip portion of the
[0017]
(Embodiment 2)
The second aspect of the present invention will be described below with reference to the second embodiment.
[0018]
2 (a) and 2 (b) are a front view and a side view showing a chip-type electronic component according to
[0019]
In the
[0020]
(Embodiment 3)
The third aspect of the present invention will be described below with reference to the third embodiment.
[0021]
3A and 3B are a front view and a bottom view showing a lead wire of a chip-type electronic component according to
[0022]
The capacitor according to the third embodiment configured as described above is similar to the first and second embodiments described above, by providing the
[0023]
(Embodiment 4)
Hereinafter, the fourth aspect of the present invention will be described with reference to the fourth embodiment.
[0024]
4 to 9 show a method for manufacturing a chip-type electronic component according to
[0025]
Next, as shown in FIG. 5, the
[0026]
Next, as shown in FIG. 7, the
[0027]
As described above, in the capacitor manufacturing method according to the fourth embodiment, the
[0028]
In the fourth embodiment, an engaging
[0029]
(Embodiment 5)
The fifth aspect of the present invention will be described below with reference to the fifth embodiment.
[0030]
FIGS. 10A and 10B are a partial cross-sectional front view showing a state where the chip-type electronic component according to the fifth embodiment of the present invention is mounted on the printed board, and a plan view of the principal part of the printed board. , 25 is a capacitor as a chip-type electronic component, 26 is a pair of lead wires derived from the
[0031]
Since the printed
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when a load that peels off the chip-type electronic component mounted on the printed circuit board is applied from the outside, the lead wire bent along the groove provided in the seat plate is provided. It is possible to provide a chip-type electronic component with excellent reliability that it is difficult to be deformed. In addition, by using the printed circuit board of the present invention, the above effect can be further enhanced, and the contribution is large.
[Brief description of the drawings]
1A is a partial cross-sectional front view of a chip-type capacitor according to a first embodiment of the present invention mounted on a printed circuit board. FIG. 1B is a diagram illustrating a chip-shaped capacitor mounted on the printed circuit board is peeled from the outside. FIG. 2 (a) is a front view of a chip-type capacitor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is a side view of the same. FIG. 4B is a bottom view showing the lead wire of the chip-type capacitor according to the third embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a method for manufacturing the chip-shaped capacitor according to the fourth embodiment of the present invention. Front view (b) Same side view [FIG. 5] Front view showing a state where lead wires are bent by the same manufacturing method. [FIG. 6] Front view showing a state where a seat plate is injection-molded by the same manufacturing method. Cut the unnecessary part of the lead wire by the manufacturing method FIG. 8 is a front view showing a state in which a lead wire is formed by the manufacturing method. FIG. 9A is a front view showing a chip-type capacitor manufactured by the manufacturing method. FIG. 10A is a partial cross-sectional front view of a chip-type capacitor according to a fifth embodiment of the present invention mounted on a printed circuit board. FIG. 10B is a plan view of the principal part of the printed circuit board. ) Partial cross-sectional front view of a conventional chip-type capacitor mounted on a printed circuit board (b) Part showing a state when a load is applied to peel the chip-shaped capacitor mounted on the printed circuit board from the outside Cross-sectional front view (c) Partial cross-sectional front view showing a state where the chip-shaped capacitor is peeled off
1, 8, 13, 25
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