CN104115244A - 电子部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不需要将金属端子和电子部件主体固定的夹具，即使需要也只要用简单结构的夹具就能够应对的、电子部件主体及其制造方法。本发明的电子部件包括：具有上表面(2a)、底面(2b)、一对侧面(2c)和设置有外部电极(3)的一对端面(2d)的电子部件主体(2)；和与该电子部件主体(2)的一对外部电极(3)分别连接的一对金属端子(4)，金属端子(4)构成为，其连接部(6)与电子部件主体(2)的外部电极(3)电连接且机械连接，并且底面接触部(5)与电子部件主体(2)的底面(2b)接触。

Description

电子部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子部件及其制造方法，特别是涉及对电路基板的安装面进行焊接安装的层叠陶瓷电容器(通称“MLCC”)、层叠陶瓷变阻器等的、表面安装型的电子部件及其制造方法。
背景技术
现有技术中表面安装用的电子部件已知有各种类型，但是当用膏状的接合材料(例如焊锡、钎焊材料)直接将电子部件安装到电路基板的安装面时，因为进行高温处理，所以有时在电路基板的安装面发生热膨胀、或因热吸收的应力而损伤电子部件。在这样的情况下常常发生电子部件的特性劣化。
于是，为了缓和来自电路基板的热膨胀和热收缩导致的应力，施行将多个电子部件重叠安装的方法。另外，现今作为其的改进方法，层叠陶瓷电容器、层叠陶瓷变阻器等表面安装型的电子部件的使用正变得主流。作为该层叠陶瓷电容器的一例，能够通过专利文献1等知晓。
专利文献1中记载的层叠陶瓷电容器为如下结构：在陶瓷电介质的主体内部层叠配置多个内部电极，在其两端一体地设置分别与内部电极连接的外部电极。另外，在该结构中，在将层叠陶瓷电容器的外部电极直接粘接到电路基板的安装面的情况下，受到来自电路基板的应力时有时会在层叠陶瓷电容器的主体上产生裂缝(crack)。因此，采用利用焊锡将金属端子安装到外部电极的结构，用该金属端子吸收来自电路基板的应力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-231564号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在层叠陶瓷电容器、层叠陶瓷变阻器等(以下称为“电子部件”)中，在用膏状的接合材料将电子部件主体侧的外部电极与金属端子预固定，之后通过高温处理使接合材料熔融固接的作业工序中，为了防止金属端子脱落需要用夹具(固定具)固定。特别是用钎焊需要500℃以上高温的热处理，所以夹具需要使用高价的高耐热材料。另外，将金属端子保持在规定的位置的结构也复杂，也有反复使用导致的部件的劣化等问题，不得不频繁地更换夹具。因此，存在制造成本变高的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种不需要固定金属端子和电子部件主体的夹具、即使需要也用简单结构的夹具就能够应对的、电子部件主体及其制造方法。
用于解决课题的方法
本发明为了达成上述目的而提案，本发明的电子部件包括：电子部件主体，其具有上表面、底面和一对侧面，并且具有设置于所述一对端面的一对外部电极；和与该电子部件主体的所述一对外部电极分别连接的一对金属端子，在上述电子部件中，所述金属端子包括：一个端部与所述电子部件主体的所述外部电极电连接且机械连接的引线端子部；和与所述引线端子部的另一个端部连接并且具有与所述电子部件主体的底面接触的底面接触部的水平部。
根据该结构，使从金属端子的水平部延伸的引线端子部的一个端部与电子部件主体的端面电连接且机械连接，并且使水平部与电子部件主体的底面接触，将金属端子定位于电子部件主体，由此不需要将金属端子和电子部件主体固定的夹具，即使需要也只要用简单结构的夹具就能够防止金属端子的脱落而进行制造。
另外，虽然引线端子的一个端部与电子部件主体的外部电极电连接且机械连接，与电子部件主体刚体结合，但水平部仅与电子部件主体的底面接触并未刚体结合。因此，在从电路基板的安装面受到冲击时，在引线端子部与电路基板之间的部分获得挠曲变形，利用该挠曲变形能够吸收缓和从电子部件的外侧施加的扰动应力。而且，电子部件主体的底面没有与电路基板的安装面刚体结合，所以能够确保电子部件主体的相对于电路基板的可动性，通过该可动性的确保也能够吸收缓和从电子部件的外侧施加的扰动应力。
另外，优选如下结构：上述引线端子部在上述一个端部与上述另一个端部之间设置有可挠曲变形的引线部而形成。
根据该结构，在受到来自电路基板的安装面的冲击时，通过设置于上述一个端部与上述另一个端部之间的应力吸收部，能够积极地吸收缓和从电子部件的外侧施加的扰动应力，从而防止电子部件主体的损伤。
本发明的电子部件的制造方法，该电子部件的电子部件主体具有上表面、底面、一对侧面和设置有外部电极的一对端面，在所述电子部件主体的所述外部电极分别安装有金属端子，所述电子部件的制造方法的特征在于，按照如下顺序形成：准备金属端子的步骤，所述金属端子至少折弯地形成为L状，在折弯的一方设置连接部，并且在另一方设置底面接触部；将所述电子部件主体以所述底面成为上侧所述上表面成为下侧的方式翻倒的步骤；使所述翻倒后的电子部件主体的所述底面与所述金属端子的所述底面接触部接触，并且利用膏状的接合材料将所述金属端子的所述连接部预固定到所述端面的步骤；加热所述预固定部分使所述接合材料熔融，之后进行冷却，由此将所述电子部件主体的所述外部电极和所述金属端子的所述连接部电连接且机械连接的步骤。
根据该方法，将电子部件主体的底面和上表面翻倒，当使折弯成L字形的金属端子的底面接触部载置于成为上侧的底面时，能够以金属端子的底面接触部与底面上接触的状态载置，并且能够以金属端子的连接部与外部电极接触，且利用膏状的接合材料预固定的状态定位。因此，不需要将金属端子和电子部件主体固定的夹具，即使需要也只要用简单结构的夹具就能够应对。另外，如果在该预固定的状态下加热预固定的部分时，接合材料熔融，之后冷却，则利用该接合材料就能够容易地进行电子部件主体的外部电极与金属端子的连接部的电连接且机械连接。
而且，通过这样的方式形成的电子部件，从金属端子的水平部延伸的引线端子部的一个端部与电子部件主体的端面电刚性结合且机械刚性结合，另一个端部仅与电子部件主体的底面接触，而不进行刚性结合，所以在从电路基板的安装面受到冲击时，在引线端子部与电路基板之间的部分获得挠曲变形，利用该挠曲变形能够吸收缓和从电子部件的外侧施加的扰动应力。另外，由于电子部件主体的底面没有与电路基板的安装面刚体结合，所以能够确保电子部件主体的相对于电路基板的可动性，通过该可动性的确保也能够吸收缓和从电子部件的外侧施加的扰动应力。
另外，该制造方法中准备的金属端子，优选形成为在预固定到上述电子部件主体上时，重心位于电子部件主体的上述底面上。
由此，使折弯成L字形的金属端子的底面接触部载置到翻倒后的电子部件主体的底面上时，重心位于电子部件主体的底面上，所以金属端子能够以更稳定的状态预固定到电子部件主体上的规定的位置。
发明的效果
根据本发明，不需要将金属端子和电子部件主体固定的夹具、即使需要也只要用简单结构的夹具就能够应对。另外，能够可靠且简单地将金属端子配置在电子部件主体的规定的位置，进行稳定的电接合、机械接合，所以能够提高生产性，而且降低制造成本，廉价地提供电子部件。而且，在从电子部件的外侧受到扰动应力时，引线端子能够吸收缓和该扰动应力，所以能够避免电子部件损伤，对品质提升作出贡献。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的电子部件的基本结构的侧视图。
图2是说明将本发明的实施方式的电子部件安装到电路基板的安装面的一例的图。
图3是用于说明本发明的实施方式的电子部件的制造方法的图，(A)是说明至预固定状态为止的侧视图，(B)是说明从预固定至熔融、固定为止的状态的侧视图。
图4是说明该电子部件的金属端子形状的一个变形例和焊接到电路基板的安装面的结构的图。
图5是说明该电子部件的金属端子形状的另一个变形例和焊接到电路基板的安装面的结构的图。
具体实施方式
下面，基于附图对用于实施本发明的方式(以下称为“实施方式”)进行详细说明。另外，本发明并不限定于以下的实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。另外，在下面的说明中，表示上下、左右等方向的用词，不是绝对的而是相对的，在描述本发明的电子部件的各部分的姿势的情况下是恰当的，而在该姿势变化时应根据姿势的变化而变更地解释。另外，底面为与电路基板的安装面相对的面，位于与该底面相反侧的面为上表面。下面，参照附图对用于实施本发明的方式(以下称为“实施方式”)进行详细说明。
图1是表示本发明的实施方式的电子部件的基本结构的侧视图。该图中，电子部件1例如为层叠陶瓷电容器(MLCC)，具有电子部件主体2，其为设置有上表面2a、底面2b、前后一对的侧面2c和左右一对的端面2d形成六面体的长方体形状的陶瓷电介质。虽然未图示，在电子部件主体2的内部层叠配置有多个内部电极。另外，在电子部件主体2的左右的端面2d分别一体设置有与内部电极连接的外部电极3。另外，在电子部件主体2安装有分别与该外部电极3电连接且机械连接的金属端子4。
金属端子4为金属性平板材料，使用例如导电性好的铜、铜合金、或与陶瓷的线膨胀系数接近的42合金、可伐合金(Kovar)。金属端子4具有在左右方向延伸的水平部4a和从水平部4a的中间折弯一部分向上方延伸的引线端子部4b。该金属4可以为将一块平板材料冲压成型而一体化的部件、或者可以为分别将水平部4a和引线端子部4b成型后一体化的部件，优选用冲压成型一体化。
另外，如图1～图3所示，金属端子4的水平部4a，关于其从与引线端子部4b的连接部分至端部的长度，内侧部分14a的长度形成为外侧部分14b的长度的约3倍，而且内侧部分14a的一部分成为与电子部件主体2的底面2b接触配置的底面接触部5。像这样，通过使水平部4A的内侧部分14a的长度比外侧部分14b的长度充分大，使金属端子4的重心G位于内侧部分14a侧，由此通过后述的方式在翻倒的电子部件主体2的底面2b上载置金属端子4时，金属端子4的重心G位于电子部件主体2的底面上、即位于图3(B)的涂黑箭头之下的位置。
另一方面，金属端子4的垂直部4b，一端(基端)侧与水平部4a固定连接，另一端侧形成为自由端。另外，引线端子部4b的自由端侧的一部分配置成与设置于电子部件主体2的端面2d的外部电极3的面大致平行而作为连接部6形成，而且使该连接部6与上述基端之间的部分弯曲而形成为可挠曲变形的引线部7。
而且，像这样形成的金属端子4，将水平部4a的底面接触部5与电子部件主体2的底面2b抵接地配置，并且使引线端子部4b的连接部6与电子部件主体2的外部电极3抵接，进而将连接部6与外部电极3之间用接合材料8电连接且机械地固定，由此安装于电子部件主体2，如图1所示组装为电子部件1。
另外，该电子部件1如图2所示使金属端子4的水平部4a载置于电路基板20的安装面上，将该水平部4a的外侧部分14b用焊锡或钎焊材料等的接合材料8固定到安装面上，安装于电路基板20。
因此，这样构成的电子部件1在其制造时，使作为金属端子4的一个端部的连接部6与设置于电子部件主体2的端面2d的外部电极3连接地配置，并且作为另一个端部的底面接触部5与电子部件主体2的底面2b接触，当将金属端子4定位于电子部件主体2时，不需要固定金属端子4和电子部件主体2的夹具(固定具)，即使需要也用简单结构的夹具就能够将它们保持在规定的位置来制造，所以生产变得容易。
另外，金属端子4的连接部6与电子部件主体2的外部电极3电连接且机械地连接，与电子部件主体2刚体结合，但底面接触部5仅与电子部件主体2的底面2b接触并未刚体结合。而且，金属端子4为金属性的平板状件，比电子部件主体2柔软，所以在从电路基板20的安装面受到冲击时，在连接部6与电路基板20之间的部分获得挠曲变形，利用该挠曲变形能够吸收缓和从电子部件1的外侧施加的扰动应力。而且，在引线端子部4b设置有使连接部6与水平部4a(基端)之间的部分弯曲而可挠曲变形的引线部7，所以能够进一步吸收缓和上述扰动应力。
而且，电子部件主体2的底面2b没有与电路基板20的安装面刚体结合，所以能够确保相对于电路基板20的可动性，通过该可动性的确保也能够吸收缓和从电子部件1的外侧施加的扰动应力，能够避免电子部件损伤。
图3是表示本发明的制造上述电子部件1的方法的一例的图。用图3按步骤(1)至步骤(4)的顺序对该制造方法进行说明。
首先，在步骤(1)中，如图3(A)所示准备上述金属端子4和上述电子部件主体2。
另外，在步骤(2)中，如图3(A)所示将电子部件主体2以底面2b成为上侧、上表面2a成为下侧的方式翻倒。
接着，在步骤(3)中，如图3(B)所示，使翻倒后的电子部件主体2的底面2b与金属端子4的底面接触部5接触，使金属端子4的连接部6与外部电极3(端面2d)接触并用膏状的接合材料8涂敷两者之间，使金属端子4载置在电子部件主体2上，将该金属端子4预固定到电子部件主体2上。此时，金属端子4的水平部4a形成为内侧部分14a的长度为外侧部分14b的长度的约3倍，如图3(B)所示，设定成金属端子4整体的重心G配置在电子部件主体2的底面2b上。因此，载置在电子部件主体2上的金属端子4，不特别使用用于定位固定的夹具也能够被稳定地配置在底面2b上。
接着，在步骤(4)中，对成为预固定的部分的接合材料8进行加热，使该接合材料8熔融，之后冷却。由此，仅通过底面接触部5与电子部件主体2的底面2b接触，就使电子部件主体2的外部电极3(端面2d)与金属端子4的连接部6电连接且机械地连接固定，从而完成了上述电子部件1。
另外，在上述实施例中，表示了金属端子4的引线端子部4b从水平部4a的左右方向中间向上方延伸的结构，但也可以采用例如图4所示从水平部4a的一端侧折弯引线端子部4b形成大致L字形而成的引线端子形状。在这种情况下，与电路基板20的连接，将引线端子部4b的基部用焊锡或钎焊材料等的接合材料8固定到安装面上，安装于电路基板20。
另外，作为别的结构，也可以采用如图5所示将水平部4a从引线端子部4b的上下方向中间向内侧水平地设置，形成为整体大致L字形而成的引线端子形状。在这种情况下，与电路基板20的连接，将比水平部4a更向下侧延伸的引线端子部4b的下方突出部15插入到电路基板20的通孔21，并用焊锡或钎焊材料等的接合材料8固定在电路基板20的背面，安装于电路基板20。
即，本发明中使用的金属端子4只要至少具有与电子部件主体的底面2b接触的水平部4a和与端面2d电连接且机械地连接固定的引线端子部4b，并形成为L字形即可。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良等也包含在本发明中。
附图标记的说明
1  电子部件
2  电子部件主体
2a  上表面
2b  底面
2c  侧面
2d  端面
3  外部电极
4  金属端子
4a  水平部
4b  引线端子部
5  底面接触部
6  连接部
7  引线部
8  接合材料
14a  内侧部分
14b  外侧部分
15  下方突出部
20  电路基板
21  通孔
G  重心位置

Claims (5)

1.一种电子部件，包括：
电子部件主体，其具有上表面、底面、一对侧面和一对端面，并且具有设置于所述一对端面的一对外部电极；和
与该电子部件主体的所述一对外部电极分别连接的一对金属端子，所述电子部件的特征在于：
所述金属端子包括：一个端部与所述电子部件主体的所述外部电极电连接且机械连接的引线端子；和与所述引线端子的另一个端部连接并且具有与所述电子部件主体的底面接触的底面接触部的水平部。
2.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于：
所述金属端子的重心位于所述电子部件主体的所述底面上。
3.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于：
所述引线端子在所述一个端部与所述另一个端部之间设置有可挠曲变形的引线部而形成。
4.一种电子部件的制造方法，该电子部件的电子部件主体具有上表面、底面、一对侧面和设置有外部电极的一对端面，在所述电子部件主体的所述外部电极分别安装有金属端子，所述电子部件的制造方法的特征在于，按照如下顺序形成：
准备金属端子的步骤，所述金属端子至少折弯地形成为L形，在折弯的一方设置连接部，并且在另一方设置底面接触部；
将所述电子部件主体以所述底面成为上侧所述上表面成为下侧的方式翻倒的步骤；
使所述翻倒后的电子部件主体的所述底面与所述金属端子的所述底面接触部接触，并且利用膏状的接合材料将所述金属端子的所述连接部预固定到所述外部电极的步骤；
加热所述预固定部分使所述接合材料熔融，之后进行冷却，由此将所述电子部件主体的所述外部电极和所述金属端子的所述连接部电连接且机械连接的步骤。
5.如权利要求4所述的电子部件的制造方法，其特征在于：
所述金属端子被设置为，在被预固定在所述电子部件主体上时，重心位于电子部件主体的所述底面上。
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