JP3858564B2 - 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 - Google Patents

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

Claims (3)

1. 外部引き出し用のリード線を有した素子と、この素子を収納した有底筒状のケースと、上記外部引き出し用のリード線が挿通する孔を備えて上記ケースの開口部を封止した封口部材と、上記外部引き出し用のリード線が挿通する孔ならびにこの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、上記先端部を扁平に加工することにより上記固定溝の幅よりも広幅に設けた係合部を上記固定溝に係合するようにしたチップ形電子部品。
2. 外部引き出し用のリード線を有した素子を有底筒状のケース内に収納し、続いて上記ケースの開口部を封口部材により封止し、続いてこの封口板に設けられた孔から挿通した上記外部引き出し用の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上記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。
3. チップ形電子部品の電極端子となる外部引き出し用のリード線が接続される複数の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上記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上記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チップ形電子部品を実装するためのプリント基板。

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