CN208061867U - 表面安装型电子部件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供通过能够进行回流安装来提高安装性、进一步能够实现薄型化并且能够抑制短路的表面安装型电子部件。表面安装型电子部件(10)具备:元件(12),由具有第1主面(12a)以及第2主面(12b)的电介质层构成;第1外部电极(14a),被配置于第1主面(12a);第2外部电极(14b),被配置于第2主面(12b);第1金属端子(16a),通过焊料与第1外部电极(14a)连接;第2金属端子(16b),通过焊料与第2外部电极(14b)连接;和外装材料(18),覆盖元件(12)、第1及第2外部电极(14a、14b)与第1及第2金属端子(16a、16b)的至少一部分。焊料通过元件直径D(mm)×0.003mm≤焊料截面积S(mm2)≤元件直径D(mm)×0.02mm的关系式而被规定。

Description

表面安装型电子部件
技术领域
本实用新型涉及表面安装型电子部件。
背景技术
例如,作为利用树脂将电子部件主体模塑的电子部件,公开了专利文献1至专利文献3中记载的电子部件。
在专利文献1(JP特开昭59-210632号公报)中,公开了通过焊接等而被连接于具有2个电极面的平板状的元件的电极部、并在其上涂敷保护用的涂装材料的电子部件。
此外,专利文献2(JP特开2011-9431号公报)中公开了如下的电子部件:在电子部件元件的两侧连接引线形状的金属端子,具备覆盖电子部件元件的覆盖构件,金属端子的安装部的最下点与覆盖构件的最下点被配置为实质同一平面状。
进一步地,专利文献3(JP特开2007-81250号公报)中公开了如下的面安装型电子部件,所述面安装型电子部件具有:径向引线型电子部件,具有涂敷了绝缘性树脂的元件部、及与元件部连接的2根引线部;和外壳,对该径向引线型电子部件进行内部收纳。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开昭59-210632号公报
专利文献2:JP特开2011-9431号公报
专利文献3:JP特开2007-81250号公报
然而,在专利文献1中公开的电子部件中,在安装电子部件时,在将引线插入到安装基板的状态下通过流动安装、焊接而被安装。因此,根本不能对应回流安装。
此外,在专利文献2中公开的电子部件中,虽然能够进行面安装,但被保护用的涂装材料涂敷的面的平坦度不充分。因此,可能产生在将电子部件搭载于安装基板时使用的安装机的装配机的吸附不良,不能将电子部件搭载于安装基板,产生安装不良。
进一步地,在专利文献3中,虽然能够解决专利文献2的课题,但将径向引线型电子部件收纳于外壳内,从而产生表面安装型电子部件的高度变大的课题。因此,近年来,存在不能满足伴随着电子设备的薄型化的电子部件的小型化/薄型化的要求的情况。此外,由于需要收纳于外壳内的工序,因此生产成本也增加。
此外,对于专利文献1至专利文献3来说有共同之处:在元件与金属端子的接合中,焊料量不适当的情况下,在对电子部件进行回流安装时,可能焊料熔融/膨胀,焊料流入到覆盖构件(涂装部、涂装材料)与元件之间,将该焊料所对置的外部电极间连结并短路。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于,提供一种通过实现回流安装来提高安装性,进一步实现薄型化的表面安装型电子部件,并且提供一种能够抑制短路的表面安装型电子部件。
本实用新型所涉及的表面安装型电子部件是一种表面安装型电子部件,具备:元件,由具有第1主面以及第2主面的电介质层构成;第1外部电极,被配置于第1主面;第2外部电极,被配置于第2主面;第1金属端子,通过焊料与第1外部电极连接;第2金属端子,通过焊料与第2外部电极连接;和外装材料,覆盖元件、第1外部电极及第2外部电极与第1金属端子及第2金属端子的至少一部分,
第1金属端子具有:与第1外部电极连接的第1接合部;与第1接合部连接,与第1主面隔开缝隙并在与第1主面大致平行的方向上延伸的第1延长部;与第1延长部连接,在元件侧延伸的第2延长部;与第2延长部连接,再次在与第1主面大致平行的方向上延伸的第3延长部;与第3延长部连接,在安装方向上延伸的第4延长部;以及与第4延长部连接,被安装于安装基板的第1安装部,
第2金属端子具有:与第2外部电极连接的第2接合部;与第2接合部连接,与第2主面隔开缝隙并在与第2主面大致平行的方向上延伸的第5延长部;与第5延长部连接,在元件侧延伸的第6延长部;与第6延长部连接,再次在与第2主面大致平行的方向上延伸的第7延长部;与第7延长部连接,在安装方向上延伸的第8延长部;以及与第8延长部连接,被安装于安装基板的第2安装部,
焊料通过元件直径D(mm)×0.003mm≤焊料截面积S(mm2)≤元件直径D(mm)×0.02mm的关系式而被规定。
此外,优选本实用新型所涉及的表面安装型电子部件的焊料是高熔点的无铅焊料。
进一步地,在本实用新型所涉及的表面安装型电子部件中,优选外装材料的上下表面由平面构成,第1接合部在随着从其中间部朝向前端而与第1主面分离的方向配置前端,在位于与前端相反的一侧的中间部,与第1外部电极面接触,在第1金属端子的第2延长部与第3延长部相交的部分具有第1切口部,第2接合部的前端被设为分叉形状,在分叉形状的部分,该第2接合部与第2外部电极面接触,在第2金属端子的第5延长部具有第2切口部,在第2金属端子的第6延长部与第7延长部相交的部分具有第3切口部,第1切口部、第2切口部以及第3切口部被外装材料覆盖。
进一步地,此外,优选本实用新型所涉及的表面安装型电子部件的第1外部电极以及第2外部电极具有包含Ni-Ti合金的第1电极层、和包含Cu的第2电极层。
此外,优选本实用新型所涉及的表面安装型电子部件的外装材料包含热固化性型环氧树脂。
进一步地,优选本实用新型所涉及的表面安装型电子部件的元件是圆板型,元件的外形的直径为3.4mm以上且5.0mm以下,元件的厚度为t=0.90mm以上且0.95mm以下。
根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,配置有第1外部电极以及第2外部电极的元件不被引线支承而被第1金属端子以及第2金属端子支承,能够通过该第1金属端子以及第2金属端子来安装于安装基板,因此能够进行基于回流的安装。
此外,根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,第1金属端子是具有如下结构的构成:与第1外部电极连接的第1接合部;与第1接合部连接并且与第1主面隔开缝隙并在与第1主面大致平行的方向上延伸的第1延长部;与第1延长部连接并且在元件侧延伸的第2延长部;与第2延长部连接并且再次在与第1主面大致平行的方向上延伸的第3延长部;与第3延长部连接并且在安装方向上延伸的第4延长部;以及与第4延长部连接并且被安装于安装基板的第1安装部,第2金属端子是具有如下结构的构成:与第2外部电极连接的第2接合部;与第2接合部连接并且与第2主面隔开缝隙并在与第2主面大致平行的方向上延伸的第5延长部;与第5延长部连接并且在元件侧延伸的第6延长部;与第6延长部连接并且再次在与第2主面大致平行的方向上延伸的第7延长部;与第7延长部连接并且在安装方向上延伸的第8延长部;以及与第8延长部连接并且被安装于安装基板的第2安装部。
通过以上的结构,由于不需要专利文献3的外壳构件,金属端子的形状被最佳化,因此能够防止表面安装型电子部件的高度尺寸的增大,能够实现薄型化。
进一步地,根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,焊料通过“元件直径D(mm)×0.003mm≤焊料截面积S(mm2)≤元件直径D(mm)×0.02mm”的关系式而被规定,对于用于将第1外部电极与第1金属端子接合的焊料以及用于将第2外部电极与第2金属端子接合的焊料任一者来说都满足。因此,由于将焊料量设定为适当的范围,因此在将表面安装型电子部件回流安装于安装基板时,即使假设焊料熔融/膨胀,也能够确保接合并且抑制焊料流入覆盖构件(涂装部、涂装材料)与元件之间,其结果,能够避免短路。
此外,根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,若焊料是高熔点的无铅焊料,则能够确保元件与金属端子的接合强度,并且能够确保接合部针对基板安装时的流动或者回流温度的耐热性。
进一步地,根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,若外装材料的上下表面构成为平面状,则能够确保充分的平坦度。因此,能够防止将表面安装型电子部件搭载于安装基板时使用的安装机的装配机的吸附不良,能够可靠地将表面安装型电子部件搭载于安装基板。其结果,能够防止安装不良的产生。
根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,若第1接合部在随着从其中间部朝向前端而与第1主面分离的方向上配置前端,在位于与前端相反的一侧的中间部与第1外部电极面接触,则在第1接合部与第1外部电极之间,能够扩大焊料侵入的容积,因此在第1外部电极的上表面与第1金属端子的第1接合部之间能够充分地捕捉焊料,能够增加接合强度。
此外,若第2接合部的前端被设为分叉形状,在分叉形状的部分该第2接合部与第2外部电极面接触,则能够增大第2金属端子与第2外部电极的接触面积,因此通过第2外部电极,能够稳定地姿势良好地支承元件,能够提高接合强度。
进一步地,此外,根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,若在第1金属端子的第2延长部与第3延长部相交的部分具有第1切口部,在第2金属端子的第5延长部具有第2切口部,在第2金属端子的第6延长部与第7延长部相交的部分具有第3切口部,则确保通过注射模塑法、转移模塑法等对外装材料进行模塑时的外装材料的流动路径,提高外装材料的填充性,因此能够得到提高耐电压性能以及耐湿可靠性等的效果。
此外,根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,若第1外部电极以及第2外部电极具有包含Ni-Ti合金的第1电极层、和包含Cu的第2电极层,则在第1外部电极以及第2外部电极,通过第1电极层,能够得到提高元件与第2电极层的接合强度的效果,通过第2电极层,能够得到导电性的提高以及确保第2电极层与焊料的接合强度的效果。
进一步地,此外,根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,若外装材料包含热固化性型环氧树脂,则能够确保外装材料与元件或者金属端子的密接性,得到耐电压以及耐湿性能的提高效果。
此外,根据本实用新型所涉及的表面安装型电子部件,若元件是圆板型,元件的外形的直径是3.4mm以上且5.0mm以下,元件的厚度是t=0.90mm以上且0.95mm以下,则元件的形状被最佳化,因此能够实现表面安装型电子部件的小型化以及薄型化。
根据本实用新型,能够得到通过一种实现回流安装从而提高安装性、并进一步实现薄型化的表面安装型电子部件,并且能够得到一种能够抑制短路的表面安装型电子部件。
本实用新型的上述的目的、其他的目的、特征以及优点根据参照附图来进行的以下具体实施方式的说明会进一步明确。
附图说明
图1是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的一个例子的外观立体图。
图2是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的图1所示的表面安装型电子部件的俯视图。
图3是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的图1所示的表面安装型电子部件的侧视图。
图4是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的内部构造的立体示意图。
图5是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的图4的V-V线处的剖视图。
图6是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的图4的俯视图。
图7是表示在本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件中,去除了外装材料的状态的外观立体图。
图8(a)是表示在本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件中,去除了外装材料的状态的图7的侧视图,图8(b)是第1接合部与第1外部电极的接合部分的放大图。
图9是表示在本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件中,通过第1金属端子的第1接合部和第2金属端子的第2接合部来保持元件的状态的立体示意图。
图10(a)表示通过现有的第1金属端子以及第2金属端子来保持元件的状态,图10(b)表示通过现有的第1金属端子以及第2金属端子来保持元件的结果的状态。
图11是表示本实用新型的实施方式所涉及的第2金属端子的第2安装部的放大图。
图12是本实用新型的实施方式所涉及的表面安装型电子部件的侧视图,是表示第1金属端子的第1安装部以及第2金属端子的第2安装部的安装状态的图。
图13是本实用新型的实施方式所涉及的表面安装型电子部件的剖面示意图,是表示元件的直径D与焊料的截面积S的关系的图。
图14是用于对焊料的截面积S的测定方法进行说明的说明图。
-符号说明-
10 表面安装型电子部件
12 元件
12a 第1主面
12b 第2主面
12c 侧面
14 外部电极
14a 第1外部电极
14b 第2外部电极
16 金属端子
16a 第1金属端子
16b 第2金属端子
18 外装材料
18a 第1主面
18b 第2主面
18c 第1侧面
18d 第2侧面
18e 第1端面
18f 第2端面
20a 第1接合部
20b 第2接合部
22a 第1延长部
22b 第5延长部
24a 第2延长部
24b 第6延长部
26a 第3延长部
26b 第7延长部
28a 第4延长部
28b 第8延长部
30a 第1安装部
30b 第2安装部
32a 第1切口部
32b 第2切口部
32c 第3切口部
40 焊料。
具体实施方式
1.表面安装型电子部件
对针对本实用新型所涉及的表面安装型电子部件的一实施方式进行说明。图1是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的一个例子的外观立体图。图2是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的图1所示的表面安装型电子部件的俯视图,图3是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的图1所示的表面安装型电子部件的侧视图。图4是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的内部构造的立体示意图。图5是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的图4的V-V线处的剖视图,图6是表示本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件的图4的俯视图。图7是表示在本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件中,去除了外装材料的状态的外观立体图。图8(a)是表示在本实用新型的一实施方式所涉及的表面安装型电子部件中,去除了外装材料的状态的图7的侧视图,图8(b)是第1接合部与第1外部电极的接合部分的放大图。
(1)元件
本实用新型所涉及的表面安装型电子部件10包含元件12。元件12由单板的陶瓷板构成,形成为圆板型(盘型)。元件12具有:相对的第1主面12a以及第2主面12b、和将第1主面12a以及第2主面12b连结的侧面12c。
此外,表面安装型电子部件10包含被配置于元件12的第1主面12a以及第2主面12b的外部电极14、经由焊料40而与外部电极14连接的金属端子16、元件12、和覆盖外部电极14及金属端子16的至少一部分的外装材料18。
作为陶瓷板的材料,例如能够使用包含BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3等的主成分的电介质陶瓷。此外,也可以使用在这些主成分中添加了Mn化合物、Mg化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物等的副成分的材料。其他,也能够使用PZT系陶瓷等的压电体陶瓷、尖晶石系陶瓷等的半导体陶瓷等。
虽然由于元件12使用电介质陶瓷,因此作为电容器而发挥作用,但在使用压电体陶瓷的情况下作为压电部件来发挥作用,在使用半导体陶瓷的情况下作为热敏电阻来发挥作用。
元件12的外径尺寸并未被特别限定,但优选元件12的直径为3.0mm以上且6.00mm以下,特别优选为3.4mm以上且5.0mm以下。
元件12的厚度并不被特别限定,但优选为0.8mm以上且1.2mm以下,特别优选为0.9mm以上且0.95mm以下。
(2)外部电极
在元件12的第1主面12a以及第2主面12b配置外部电极14。外部电极14具有第1外部电极14a以及第2外部电极14b。
第1外部电极14a被配置于元件12的第1主面12a的表面。此外,第2外部电极14b被配置于元件12的第2主面12b的表面。
第1外部电极14a的大小并不被特别限定,但优选被配置于元件12的第1主面12a整体。同样地,第2外部电极14b的大小也不被特别限定,但优选被配置于元件12的第2主面12b整体。由此,与配置了间隙电极的情况相比,能够得到能缓和电场集中、提高耐电压性能的效果。
外部电极14的材料例如能够使用:Cu、Ni、Cr、Ag、Pd、Au、Ti等的金属、或者包含这些金属的至少1种的合金,例如能够使用Ag-Pd合金、Cu-Ni合金、Cu-Ti合金、Ni-Cr合金、Ni-Ti合金等。此外,外部电极14也可以将这些金属材料层叠多层而形成。
特别地,优选外部电极14具有包括Ni-Ti合金的第1电极层(以下,称为Ni-Ti合金层)和被配置于Ni-Ti合金层的表面的包括Cu的第2电极层(以下,称为Cu层)。
此外,外部电极14也可以是Ni-Ti合金层和Cu层交替地由多层形成。
例如,表面安装型电子部件10的外部电极14也可以交替配置Ni-Ti合金层和Cu层并设为4层构造。由此,在第1层的Ni-Ti合金层,能够得到提高元件12与第2层的Cu层的接合强度的效果。此外,在被配置于第1层的Ni-Ti合金层的表面的第2层的Cu层,能够得到确保导电性的效果。此外,在被配置于第2层的Cu层的表面的第3层的Ni-Ti合金层,能够得到抑制焊料40以及氧化层向基底电极的扩散的效果。进一步地,在被配置于第3层的Ni-Ti合金层的表面的第4层的Cu层,能够得到确保与焊料40的接合强度的效果。
优选外部电极14通过非电解镀、真空成膜、溅射法等而形成,虽然外部电极14的厚度并不被特别限定,但优选每1层为0.1μm以上且0.35μm以下,优选外部电极14整体的厚度为0.7μm以上且1.2μm以下。由此,能够使外部电极14的厚度较薄,能够实现表面安装型电子部件10的薄型化。
(3)金属端子
外部电极14与金属端子16连接。金属端子16具有第1金属端子16a以及第2金属端子16b。
第1金属端子16a与第1外部电极14a连接。此外,第2金属端子16b与第2外部电极14b连接。
金属端子16是框状的金属端子。由于金属端子16由板状的引线框形成,因此通过这样的板状的引线框的金属端子16,能够对于安装基板进行安装,因此表面安装型电子部件10能够实现基于回流的安装。
金属端子16具有端子主体和形成于端子主体的表面的镀膜。
优选端子主体包含Ni、Fe、Cu、Ag、Cr或者将这些金属之中的一种以上的金属包含为主成分的合金。具体而言,例如,端子主体的母材是Fe-18Cr合金、Fe-42Ni合金、Cu-8Sn合金。优选金属端子16的端子主体的厚度为0.05mm以上且0.5mm以下。
镀膜具有下层镀膜和上层镀膜。下层镀膜形成于端子主体的表面,上层镀膜形成于下层镀膜的表面。另外,优选下层镀膜以及上层镀膜分别由多个镀膜构成。
下层镀膜包含Ni、Fe、Cu、Ag、Cr或者将这些金属之中的一种以上的金属包含为主成分的合金。优选下层镀膜包含Ni、Fe、Cr或者将这些金属之中的一种以上的金属包含为主成分的合金。
上层镀膜包含Sn、Ag、Au或者将这些金属之中的一种以上的金属包含为主成分的合金。优选上层镀膜包含Sn或者将Sn包含为主成分的合金。另外,若使上层镀膜由Sn或者将Sn包含为主成分的合金形成,则能够提高金属端子16与外部电极14的焊接性。
优选下层镀膜的厚度是0.2μm以上且5.0μm以下。优选上层镀膜的厚度是1.0μm以上且5.0μm以下。
此外,通过将端子主体以及下层镀膜分别由高熔点的Ni、Fe、Cr或者将这些金属之中的一种以上的金属包含为主成分的合金形成,能够提高外部电极14的耐热性。
第1金属端子16a具有:与第1外部电极14a连接的第1接合部20a;与第1接合部20a连接并且与第1主面12a隔开缝隙t1并在与第1主面12a大致平行的方向上延伸的第1延长部22a;与第1延长部22a连接并且向元件12侧延伸的第2延长部24a;与第2延长部24a连接并且再次在与第1主面12a大致平行的方向上延伸的第3延长部26a;与第3延长部26a连接并且在安装方向上延伸的第4延长部28a;以及与第4延长部28a连接并且被安装于安装基板的第1安装部30a。
第2金属端子16b具有:与第2外部电极14b连接的第2接合部20b;与第2接合部20b连接并且与第2主面12b隔开缝隙t2并在与第2主面12b大致平行的方向上延伸的第5延长部22b;与第5延长部22b连接并且向元件12侧延伸的第6延长部24b;与第6延长部24b连接并且再次在与第2主面12b大致平行的方向上延伸的第7延长部26b;与第7延长部26b连接并且在安装方向上延伸的第8延长部28b;以及与第8延长部28b连接并且被安装于安装基板的第2安装部30b。
(a)第1接合部以及第2接合部
第1金属端子16a的第1接合部20a是与被配置于元件12的第1主面12a的表面的第1外部电极14a连接的部分。如图8所示,优选第1金属端子16a的第1接合部20a在随着从第1接合部20a的中间部20a1朝向前端20a2而与第1主面12a分离的方向上配置其前端20a2。并且,优选在第1接合部20a的中间部20a1(即,位于与第1接合部20a的前端相反的一侧的部分),与第1外部电极14a面接触。由此,在第1接合部20a与第1外部电极14a之间能够扩大焊料40侵入的容积。因此,能够在第1外部电极14a的上表面与第1金属端子16a的第1接合部20a之间充分地捕捉焊料40,能够增加接合强度。
另外,虽然其前端被配置于随着从第1接合部20a的中间部朝向前端而与第1主面12a分离的方向上,但优选将第1接合部20a的中间部与其前端连结的方向和第1外部电极14a的上表面所成的角度α为1°以上且5°以下的角度。通过设为该范围,能够确保第1外部电极14a与第1金属端子16a的接合强度。
优选第1金属端子16a的第1接合部20a的宽度为0.5mm以上且0.9mm以下。
第2金属端子16b的第2接合部20b是与被配置于元件12的第2主面12b的表面的第2外部电极14b连接的部分。如图9所示,优选第2金属端子16b的第2接合部20b的前端被设为分叉形状(例如,扳钳形状),优选在该分叉形状的部分,与第2外部电极14b面接触。即,优选在第2金属端子16b的与连接于第5延长部22b的一侧的相反的一侧的端边的中央部形成空间形成部20b1,通过该空间形成部20b1来设置规定的间隔,由分叉形状的一个接合片20b2以及另一个接合片20b3构成。由此,能够增大第2金属端子16b与第2外部电极14b的接触面积。因此,通过第2外部电极14b,能够稳定地姿势良好地支承元件12,能够提高接合强度。
这里,图10(a)表示通过现有的第1金属端子以及第2金属端子来保持元件的状态,图10(b)表示通过现有的第1金属端子以及第2金属端子来保持元件的结果的状态。图10(a)以及图10(b)所示的表面安装型电子部件在元件1的两主面形成第1以及第2外部电极2a、2b,第1外部电极2a与第1金属端子3连接,第2外部电极2b与第2金属端子4连接。
假设针对第2接合部20b的形状,不设为本实施方式这样的分叉形状(扳钳形状),而设为图10(a)所示的现有的形状的情况下,不能在上下方支承元件1的重心,其结果,元件1可能旋转。如果在元件1旋转的情况下,如图10(b)所示,元件1相对于与安装面平行的面n倾斜地安装,其结果,存在表面安装型电子部件的安装高度变高的问题。
第2接合部20b的前端的分叉形状并不特别限定于扳钳形状,也可以是U字形状、コ字形状。
优选第2金属端子16b的第2接合部20b的整体的宽度(包含分叉形状两方的宽度)为2.3mm以上且2.7mm以下。
(b)第1延长部以及第5延长部
第1金属端子16a的第1延长部22a与第1接合部20a连接,并且与元件12的第1主面12a隔开缝隙t1并在与第1主面12a大致平行的方向上延伸。这样,通过与第1主面12a隔开缝隙t1而被配置,能够确保外装材料18的流动路径,能够得到耐电压性能、耐湿性能的提高效果。
优选第1金属端子16a的第1延长部22a的宽度为0.5mm以上且2.7mm以下。此外,优选第1延长部22a的长度为1.8mm以上且2.2mm以下。
也可以第1延长部22a的一部分的表面被加工为凹状,第1金属端子16a的母材在加工部露出。由此,即使万一第1接合部20a中的焊料、例如焊料40熔融,由于在该凹状的加工部,第1金属端子16a的母材露出,焊料的润湿性降低,因此能够阻止住焊料的流出,因此能够抑制已熔融的焊料向外装材料18的外部流出。
第2金属端子16b的第5延长部22b与第2接合部20b连接,与元件12的第2主面12b隔开缝隙t2并在与第2主面12b大致平行的方向上延伸。这样,通过与第2主面12b隔开缝隙t2而被配置,能够确保外装材料18的流动路径,能够得到耐电压性能、耐湿性能的提高效果。
优选第2金属端子16b的第5延长部22b的宽度为1.5mm以上且2.7mm以下。此外,优选第5延长部22b的长度为1.4mm以上且1.8mm以下。
也可以第5延长部22b的一部分的表面被加工为凹状并形成有加工部,第2金属端子16b的母材在其加工部露出。由此,即使万一第2接合部20b中的焊料40熔融,通过第2金属端子16b的母材在该凹状的加工部露出,焊料的润湿性降低,因此能够阻止住焊料的流出,因此能够抑制已熔融的焊料向外装材料18的外部流出。
(c)第2延长部以及第6延长部
第1金属端子16a的第2延长部24a与第1延长部22a连接,向元件12侧延伸。具体而言,第2延长部24a从第1延长部22a的末端开始弯曲并延伸到元件中央部。另外,弯曲部分的角度可以缓慢弯曲,也可以弯曲为几乎直角。
优选第1金属端子16a的第2延长部24a的宽度为2.3mm以上且2.7mm以下。此外,优选第2延长部24a的长度为0.6mm以上且1.0mm以下。
第2金属端子16b的第6延长部24b与第5延长部22b连接,向元件12侧延伸。具体而言,第6延长部24b从第5延长部22b的末端开始弯曲并延伸到元件中央部。另外,弯曲部分的角度可以缓慢弯曲,也可以弯曲为几乎直角。
优选第2金属端子16b的第6延长部24b的宽度为2.3mm以上且2.7mm以下。此外,优选第6延长部24b的长度为0.6mm以上且1.0mm以下。
(d)第3延长部以及第7延长部
第1金属端子16a的第3延长部26a与第2延长部24a连接,并且再次在与元件12的第1主面12a大致平行的方向上延伸。具体而言,第3延长部26a从第2延长部24a的末端开始弯曲并在与第1主面12a大致平行的方向上延伸。另外,弯曲部分的角度可以缓慢弯曲,也可以弯曲为几乎直角。
优选第1金属端子16a的第3延长部26a的宽度为2.3mm以上且2.7mm以下。此外,优选第3延长部26a的长度为1.0mm以上且1.4mm以下。
第2金属端子16b的第7延长部26b与第6延长部24b连接,并且再次在与元件12的第2主面12b大致平行的方向上延伸。具体而言,第7延长部26b从第6延长部24b的末端开始弯曲并在与第2主面12b大致平行的方向上延伸。另外,弯曲部分的角度可以缓慢弯曲,也可以弯曲为几乎直角。
优选第2金属端子16b的第7延长部26b的宽度为2.3mm以上且2.7mm以下。此外,优选第7延长部26b的长度为1.0mm以上且1.4mm以下。
(e)第4延长部以及第8延长部
第1金属端子16a的第4延长部28a与第3延长部26a连接,在安装方向上延伸。具体而言,第4延长部28a从第3延长部26a的末端开始弯曲并在安装面的方向上延伸。另外,弯曲部分的角度可以缓慢弯曲,也可以弯曲为几乎直角。
优选第1金属端子16a的第4延长部28a的宽度为2.3mm以上且2.7mm以下。此外,优选第4延长部28a的长度为1.0mm以上且1.4mm以下。
第2金属端子16b的第8延长部28b与第7延长部26b连接,在安装方向上延伸。具体而言,第8延长部28b从第7延长部26b的末端开始弯曲并在安装面的方向上延伸。另外,弯曲部分的角度可以缓慢弯曲,也可以弯曲为几乎直角。
优选第2金属端子16b的第8延长部28b的宽度为2.3mm以上且2.7mm以下。此外,优选第8延长部28b的长度为1.0mm以上且1.4mm以下。
(f)第1安装部以及第2安装部
第1金属端子16a的第1安装部30a是与第4延长部28a连接并被安装于安装基板的部分。具体而言,第1安装部30a从第4延长部28a的末端开始弯曲并延伸为与安装面几乎平行。在第1安装部30a的与连接于第4延长部28a的一侧相反的一侧的端边的中央部,设置大致矩形状的缝隙部30a1。并且,在第1安装部30a的与连接于第4延长部28a的一侧相反的一侧的端边,夹着缝隙部30a1,配置一个安装片30a2和另一个安装片30a3。这样,第1安装部30a的与连接于第4延长部28a的一侧相反的一侧的端边通过缝隙部30a1而被分为两股、即一个安装片30a2和另一个安装片30a3,因此即使在第1安装部30a的一个安装片30a2变形的情况下,也能够通过另一个安装片30a3来维持连接状态,此外,同样地,即使在另一个安装片30a3变形的情况下,也能够通过一个安装片30a2来维持连接状态,因此能够维持安装可靠性。因此,假设在未形成缝隙部30a1的状态下第1安装部30a变形的情况,存在不能得到与安装基板的连接等不能确保安装可靠性的可能性。另外,也可以在第1安装部30a不设置该缝隙部30a1。
进一步地,如图11所示,在第1安装部30a与第4延长部28a的连接部分中的两端的一部分设置多个小的弯曲用切口30a4以及30a5。由此,能够缓和对第1安装部30a进行弯曲加工时的物理阻力,与弯曲角度的稳定密切相关,能够得到提高向安装基板的安装可靠性的效果。另外,也可以在第1安装部30a不设置该弯曲用切口30a4以及30a5。
如图12所示,优选被弯曲加工形成为第1安装部30a的延伸角度β相对于安装面(水平面)为0°以上且10°以下。由此能够确保针对装配机安装的安装可靠性,能够确保适度的焊缝量,因此能够得到安装可靠性的提高效果。
优选第1金属端子16a的第1安装部30a的宽度为2.3mm以上且2.7mm以下。此外,优选第1安装部30a的长度为0.3mm以上且0.7mm以下。
第2金属端子16b的第2安装部30b是与第8延长部28b连接并被安装于安装基板的部分。具体而言,第2安装部30b从第8延长部28b的末端开始弯曲并延伸为与安装面几乎平行。在第2安装部30b的与连接于第8延长部28b的一侧相反的一侧的端边的中央部,设置大致矩形状的缝隙部30b1。并且,在第2安装部30b的与连接于第8延长部28b的一侧相反的一侧的端边,夹着缝隙部30b1,配置一个安装片30b2和另一个安装片30b3。由于第2安装部30b的与连接于第8延长部28b的一侧相反的一侧的端边通过缝隙部30b1而被分为两股、即一个安装片30b2和另一个安装片30b3,因此即使在第2安装部30b的一个安装片30b2变形的情况下,也能够通过另一个安装片30b3来维持连接状态,此外,同样地,即使在另一个安装片30b3变形的情况下,也能够通过一个安装片30b2来维持连接状态,因此能够维持安装可靠性。因此,假设在未形成缝隙部30b1的状态下第2安装部30b变形的情况,存在不能获得与安装基板的连接等不能确保安装可靠性的可能性。另外,也可以在第2安装部30b不设置该缝隙部30b1。
进一步地,在第2安装部30b与第8延长部28b的连接部分的两端的一部分设置多个小的弯曲用切口30b4以及30b5。由此,能够缓和对第2安装部30b进行弯曲加工时的物理阻力,与弯曲角度的稳定密切相关,能够得到提高向安装基板的安装可靠性的效果。另外,也可以在第2安装部30b不设置该弯曲用切口30b4以及30b5。
优选第2安装部30b的延伸角度β与第1安装部30a同样地,被弯曲加工形成为相对于安装面(水平面)为0°以上且10°以下。由此,能够确保针对装配机安装的安装可靠性,能够确保适度的焊缝量,因此能够得到安装可靠性的提高效果。
优选第2金属端子16b的第2安装部30b的宽度为2.3mm以上且2.7mm以下。此外,优选第2安装部30a的长度为0.3mm以上且0.7mm以下。
(g)第1切口部
优选第1金属端子16a在第1金属端子16a的第2延长部24a与第3延长部26a相交的部分,具有第1切口部32a。如图6所示,第1切口部32a被外装材料18覆盖。第1切口部32a的形状并不被特别限定,优选形成为矩形形状。优选第1切口部32a的宽度为0.4mm以上且0.8mm以下。此外,优选第1切口部32a的长度为1.0mm以上且1.4mm以下。
(h)第2切口部
优选第2金属端子16b在第2金属端子16b的第5延长部22b,具有第2切口部32b。如图6所示,第2切口部32b被外装材料18覆盖。第2切口部32b的形状并未被特别限定,但优选形成为圆状。优选第2切口部32b的大小为其直径是0.5mm以上且1.5mm以下。
(i)第3切口部
优选第2金属端子16b在第2金属端子16b的第6延长部24b与第7延长部26b相交的部分,具有第3切口部32c。如图6所示,第3切口部32c被外装材料18覆盖。第3切口部32c的形状并不被特别限定,但优选形成为矩形形状。优选第3切口部32c的宽度为0.4mm以上且0.8mm以下。此外,优选第3切口部32c的长度为1.0mm以上且1.4mm以下。
(4)外装材料
外装材料18被配置为覆盖元件12、第1外部电极14a、第2外部电极14b、第1金属端子16a的一部分、第2金属端子16b的一部分、第1外部电极14a与第1金属端子16a的接合部、以及第2外部电极14b与第2金属端子16b的接合部。
外装材料18被设为大致长方体形状,具有:与元件12的第1主面12a及第2主面12b相对的第1主面18a及第2主面18b;与第1主面18a及第2主面18b正交并在长度方向(金属端子16延伸的方向)上延伸的第1侧面18c及第2侧面18d;与第1主面18a及第2主面18b、第1侧面18c及第2侧面18d正交的第1端面18e及第2端面18f。另外,外装材料18的形状也可以是其厚度方向(第1主面18a和第2主面18b的方向)的中央部沿着周方向形成为若干凸状。此外,外装材料18的角部的形状并不被特别限定,也可以被磨圆。具体而言,优选外装材料18成形为其直径为10mm以上且20mm以下的片状。
外装材料18的第1主面18a以及第2主面18b构成为平面状。
外装材料18的材料例如是涂装液状、粉状的硅酮系、环氧系等的树脂而形成。此外,外装材料18的材料也可以通过注射模塑法、传递模塑法等来对工程塑料进行模塑。特别地,优选外装材料18的材料包含热固化型环氧树脂。由此,能够确保外装材料18与元件12或者金属端子16的密接性,得到耐电压以及耐湿性能的提高效果。
对于外装材料18的厚度而言,优选从元件12的第1外部电极14a的表面到外装材料18的第1主面18a的厚度以及从元件12的第2外部电极14b的表面到外装材料18的第2主面18b的厚度为0.5mm以上且0.8mm以下,优选从外装材料18的最靠第1端面18e侧的元件12的侧面12c到外装材料18的第1端面18e的厚度以及从外装材料18的最靠第2端面18f侧的元件12的侧面12c到外装材料18的第2端面18f的厚度为1.3mm以上且2.5mm以下,优选从外装材料18的最靠第1侧面18c侧的元件12的侧面12c到外装材料18的第1侧面18c的厚度以及从外装材料18的最靠第2侧面18d侧的元件12的侧面12c到外装材料18的第2侧面18d的厚度为0.2mm以上且1.4mm以下。由此,能够在保持产品尺寸维持小型不变的情况下,在金属端子16与外装材料18之间实现必要的耐电压的确保以及可靠性的确保。
(5)焊料
第1外部电极14a与第1金属端子16a通过焊料40而被连接,第2外部电极14b与第2金属端子16b通过焊料40而被连接。特别优选焊料40是高熔点的无铅焊料。
优选高熔点的无铅焊料例如是Sn-Sb系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Cu系、Sn-Bi系等的无铅焊料,其中,优选是Sn-10Sb~Sn-15Sb合金的焊料。此外,进一步优选是Sn-13Sb合金的焊料。由此,能够确保安装时的接合部的耐热性。
如图13所示,焊料40被规定为“元件直径D(mm)×0.003mm≤焊料截面积S(mm2)≤元件直径D(mm)×0.02mm”的关系式。该关系式需要对于用于将第1外部电极14a和第1金属端子16a接合的焊料40以及用于将第2外部电极14b和第2金属端子16b接合的焊料40的任一者来说都满足。根据验证结果,剥离部的厚度的最小值为0.02mm。在“焊料截面积S(mm2)>元件直径D(mm)×0.02mm”的情况下,焊料的体积大于剖面的空隙尺寸,因此焊料通过元件侧面并到达相反的一侧的电极,因此导致短路。另一方面,在“元件直径D(mm)×0.003mm>焊料截面积S(mm2)”的情况下,存在焊料的厚度小于元件的凹凸的情况,金属端子16与元件12之间产生不密接的部位,接合强度降低。
此外,从接合强度的观点出发,优选“焊料截面积S(mm2)≥元件直径D(mm)×0.003mm”。由此,能够确保外部电极14与金属端子16的接合。
另外,焊料的截面积的测定方法中,对包括金属端子16的表面安装型电子部件10进行剖面研磨,直到焊料的宽度最大的位置,从其剖面求取焊料的宽度和高度,并计算截面积。例如,在第2金属端子16b的形状的情况下,如图14所示,从箭头A1的方向对表面安装型电子部件10进行研磨,求取焊料40的面积最大之处(虚线X1所示之处)的焊料的宽度和高度,计算截面积,或者从箭头A2的方向对表面安装型电子部件10进行研磨,求取焊料40的面积最大之处(虚线X2所示之处)的焊料的宽度和高度,计算截面积。
此外,针对焊料40的截面积的测定方法,在如第1金属端子16a的第1接合部20a的前端那样复杂的形状、即随着从第1接合部20a的中间部20a1朝向前端20a2而与第1主面12a分离的方向上配置其前端20a2、而且在第1接合部20a的中间部20a1(即,位于与第1接合部20a的前端相反的一侧的部分)与第1外部电极14a面接触的情况下,使用显微镜,选择相应部分,从而根据其像素数来计算面积。此时,在各个接合部,进行剖面研磨直到焊料的宽度最大的位置。
将包含外装材料18、第1金属端子16a以及第2金属端子16b的表面安装型电子部件10的长度方向(金属端子的延伸方向)的尺寸设为表面安装型电子部件10的L尺寸,将外装材料18的厚度方向(将外装材料18的第1主面18a与第2主面18b连结的方向)的尺寸设为表面安装型电子部件10的T尺寸,将外装材料18的宽度方向(将外装材料18的第1侧面18c与第2侧面18d连结的方向)的尺寸设为表面安装型电子部件的W尺寸。
表面安装型电子部件10的尺寸并不被特别限定,但长度方向的L尺寸为10.9mm以上且11.9mm以下,宽度方向的W尺寸为5.5mm以上且6.5mm以下,厚度方向的T尺寸为2.3mm以上且2.5mm以下。
2.表面安装型电子部件的制造方法
接下来,针对由以上结构构成的表面安装型电子部件的制造方法的一实施方式,以表面安装型电子部件10为例来进行说明。
(1)单板的元件的制造方法
首先,准备并称量用于制造元件的素原料。
然后,向原料加入玉石,进行混合粉碎/搅拌并调合。
接下来,通过喷雾干燥器等使被调合的原料干燥。
接着,向上述原料加入添加物、粘合剂等,调和二成分原料并微粉碎后,进行预烧。
然后,使用挤出机等将预烧过的原料成型为薄板状。
接下来,使用冲压成型机等将成型为薄板状后的薄板穿孔为圆板片状。然后,对穿孔为圆板状的薄板装入烧成器并进行烧成,制造圆板状的元件12。另外,虽然烧成温度也基于电介质材料,但优选为1100℃以上且1400℃以下。
接下来,将烧成的元件12设置于具有真空腔室的干式镀敷装置并进行减压。
然后,减压气体环境中的元件12在50℃以上且小于150℃的温度下被预备加热。此时,元件12在被设置于气压为0.5torr的减压气体环境中的状态下被进行预备加热,因此即使加热温度是50℃以上且小于150℃的低温,也能够高效地去除附着于元件12的水分等的异物。
接着,若预备加热结束,则再次通过真空泵将真空腔室内进行抽真空。然后,在真空腔室内的气压为10-6torr以上且10-3torr以下的稳定的状态下,通过真空蒸镀、溅射、离子镀、等离子体喷镀等干式镀覆法而将外部电极14形成于元件12的两主面。
(2)金属端子的安装以及外装材料的树脂模塑
准备第1金属端子16a以及第2金属端子16b。第1金属端子16a以及第2金属端子16b的成型通过弯曲加工来进行。此外,形成于第1金属端子16a的第1切口32a、以及形成于第2金属端子16b的第2切口32b以及第3切口32c是通过冲孔而形成的。
首先,在第2金属端子16b的第2接合部20b中的上表面(相对于元件12的第2主面12b对置的面)涂敷焊料40。
接下来,在第1金属端子16a与第2金属端子16b之间插入形成有外部电极14的元件12。
接着,在第1金属端子16a与元件12的接触面涂敷焊料40。
然后,进行基于回流的焊接。焊接温度在回流中,例如提供20秒以上的270℃以上且300℃以下的热量。
接着,为了去除焊料中包含的焊剂成分,进行使用了溶剂的超声波清洗。这是由于在焊剂保持附着不变的情况下,外装材料18与元件12的密接性降低,导致耐电压以及耐湿性能降低。
接下来,对外装材料18进行说明。作为外装材料18,耐湿性优良的环氧树脂等较为适合。
然后,将焊剂清洗处理后的金属端子16固定于170℃以上且190℃以下的范围中余热过的传递模塑成型用金属模内。
接着,通过柱塞以10MPa以上且20MPa以下的压力将片状的环氧树脂压入该金属模中约60秒,从而形成图1所示的外装材料18。
接下来,在形成外装材料18之后,使从外装材料18突出的金属端子16沿着外装材料18的侧面以及底面弯曲,得到图1所示的表面安装用电子部件10。
图1所示的表面安装型电子部件10由于配置有外部电极14的元件12不是被引线支承而是被金属端子16支承,能够通过金属端子16来安装于安装基板,因此能够进行基于回流的安装。
此外,图1所示的表面安装型电子部件10中,第1金属端子16a是具有如下结构的构成:与第1外部电极14a连接的第1接合部20a;与第1接合部20a连接并且与第1主面12a隔开缝隙t1并在与第1主面12a大致平行的方向上延伸的第1延长部22a;与第1延长部22a连接并且向元件12侧延伸的第2延长部24a;与第2延长部24a连接并且再次在与第1主面12a大致平行的方向上延伸的第3延长部26a;与第3延长部26a连接并且在安装方向上延伸的第4延长部28a;以及与第4延长部28a连接并且被安装于安装基板的第1安装部30a,第2金属端子16b是具有如下结构的构成:与第2外部电极14b连接的第2接合部20b;与第2接合部20b连接并且与第2主面12b隔开缝隙t2并在与第2主面12b大致平行的方向上延伸的第5延长部22b;与第5延长部22b连接并且向元件12侧延伸的第6延长部24b;与第6延长部24b连接并且再次在与第2主面12b大致平行的方向上延伸的第7延长部26b;与第7延长部26b连接并且在安装方向上延伸的第8延长部28b;以及与第8延长部28b连接并且被安装于安装基板的第2安装部30b。
通过以上的那样的结构,不需要专利文献3那样的外壳构件,金属端子16的形状被最佳化,因此能够防止表面安装型电子部件10的高度尺寸的增大,能够实现薄型化。
进一步地,图1所示的表面安装型电子部件10的焊料40被规定为“元件直径D(mm)×0.003mm≤焊料截面积S(mm2)≤元件直径D(mm)×0.02mm”的关系式。并且,该关系式对于用于将第1外部电极14a与第1金属端子16a接合的焊料40以及用于将第2外部电极14b与第2金属端子16b接合的焊料40的任一者来说都满足。这样,由于将焊料量设定为适当的范围,因此在将表面安装型电子部件10回流安装于安装基板时,即使假设焊料熔融/膨胀也能够确保接合,并且能够抑制焊料流入到覆盖构件(涂装部、涂装材料)与元件12之间,其结果,能够避免短路。
进一步地,此外,根据图1所示的表面安装型电子部件10,若第1外部电极14a与第1金属端子16a通过焊料40来连接,第2外部电极14b与第2金属端子16b通过焊料40来连接,焊料40是高熔点的无铅焊料,则能够确保元件12与金属端子16的接合强度,并且能够确保接合部针对基板安装时的流动或者回流温度的耐热性。
此外,若图1所示的表面安装型电子部件10的外装材料18的第1主面18a以及第2主面18b构成为平面状,则能够确保充分的平坦度。因此,能够防止在将表面安装型电子部件搭载于安装基板时使用的安装机的装配机的吸附不良,能够可靠地将表面安装型电子部件搭载于安装基板。其结果,能够防止安装不良的产生。
进一步地,图1所示的表面安装型电子部件10的第1金属端子16a的第1接合部20a在随着从第1接合部20a的中间部20a1朝向前端20a2而与第1主面12a分离的方向上配置其前端20a2,在第1接合部20a的中间部20a1(即,位于与第1接合部20a的前端相反的一侧的部分),与第1外部电极14a面接触,因此在第1接合部20a与第1外部电极14a之间,能够扩大焊料40侵入的容积。因此,在第1外部电极14a的上表面与第1金属端子16a的第1接合部20a之间能够充分地捕捉焊料40,能够增加接合强度。
此外,由于第2金属端子16b的第2接合部20b的前端被设为分叉形状(例如,扳钳形状),在该分叉形状的部分,该第2金属端子16b与第2外部电极14b面接触,因此能够增大第2金属端子16b与第2外部电极14b的接触面积,因此通过第2外部电极14b,能够稳定并姿势良好地支承元件12,能够提高接合强度。
进一步地,此外,由于图1所示的表面安装型电子部件10的第1金属端子16a在第1金属端子16a的第2延长部24a与第3延长部26a相交的部分,具有第1切口部32a,该第1切口部32a被外装材料18覆盖,因此确保通过注射模塑法、转移模塑法等来对外装材料18进行模塑时的外装材料的流动路径,提高外装材料的填充性,因此能够得到提高耐电压性能以及耐湿可靠性等的效果。此外,第2金属端子16b在第2金属端子16b的第5延长部22b,具有第2切口部32b,该第2切口部32b被外装材料18覆盖,此外,在第2金属端子16b的第6延长部24b与第7延长部26b相交的部分,具有第3切口部32c,该第3切口部32c被外装材料18覆盖,因此确保通过注射模塑法、转移模塑法等来对外装材料18进行模塑时的外装材料的流动路径,提高外装材料18的填充性,因此能够得到提高耐电压性能以及耐湿可靠性等的效果。
根据图1所示的表面安装型电子部件10,若外部电极14具有包含Ni-Ti合金的Ni-Ti合金层、被配置于Ni-Ti合金层的表面的包含Cu的Cu层,则在外部电极14,通过Ni-Ti合金层,能够得到提高元件12与Cu层的接合强度的效果,通过Cu层,能够得到导电性的提高以及确保Cu层与焊料的接合强度的效果。
根据图1所示的表面安装型电子部件10,若外装材料18的材料包含热固化型环氧树脂,则能够确保外装材料18与元件12或者金属端子16的密接性,得到耐电压以及耐湿性能的提高效果。
根据图1所示的表面安装型电子部件10,若元件12是圆板型,元件12的直径为0.3mm以上且6.00mm以下,元件12的厚度为0.8mm以上且1.2mm以下,则元件12的形状被最佳化,因此能够实现表面安装型电子部件10的小型化以及薄型化。
3.实验例
接下来,根据上述制造方法,制作表面安装型电子部件,进行用于确认短路不良率以及接合强度不良率的实验。为了实验,准备使得用于将外部电极与金属端子接合的焊料的量不同的试样编号1至试样编号6的试样。另外,针对各试样编号的试样数分别设为10个。
首先,为了制作针对各试样编号的试样,根据上述的表面安装型电子部件的制造方法,制作了以下规格的表面安装型电子部件。
·元件的直径:D值:3.4mm
·元件的厚度:0.95mm
·元件的材料:BaTiO3
·电容:330μF
·额定电压:300V
·外部电极的构造:4层构造
第1电极层(第1层)的材质:Ni-Ti合金
第2电极层(第2层)的材质:Cu
第1电极层(第3层)的材质:Ni-Ti合金
第2电极层(第4层)的材质:Cu
第1电极层(第1层)的厚度:0.2μm
第2电极层(第2层)的厚度:0.3μm
第3电极层(第3层)的厚度:0.2μm
第4电极层(第4层)的厚度:0.2μm
·金属端子的构造
形状:如图5以及图6记载
金属端子的端子主体(母材)的材料:SUS合金
镀膜:Ni镀膜(第1层)和Sn镀膜(第2层)的双层构造
·外装材料
材质:环氧系树脂
·焊料
材质:Sn-13Sb合金
焊料面积参照表1。
(焊料面积的测定方法)
焊料面积的测定方法如下。焊料的截面积S是通过利用显微镜等提取焊料的面积来测定的。此时,分别进行剖面研磨,直到将第1外部电极与第1金属端子连接的焊料、以及将第2外部电极与第2金属端子连接的焊料的宽度为最大的位置。
(短路不良的确认方法)
短路不良的确认方法如下。首先,使用LF焊料将各试样安装到玻璃环氧基板。然后,从第1金属端子以及第2金属端子到元件的第1电极层以及元件的第2电极层之间抵接IR仪表(HIOKI社制)的端子,将1GΩ以下的试样判断为产生了短路不良的试样。
(接合强度不良的确认方法)
接合强度不良的确认方法如下。首先,针对接合强度,将两侧端子分别在垂直方向拉伸以使得相对于元件面远离,测量此时的断裂强度。另外,拉伸速度设为10mm/分钟。并且,将断裂强度为5N以上的设为合格品,小于5N的设为不良。
在表1中表示以上的短路不良的确认和接合强度不良的确认的实验结果。
【表1】
试样编号2至试样编号4的试样的焊料量被设定为满足元件直径D(mm)×0.003mm≤焊料截面积S(mm2)≤元件直径D(mm)×0.02mm的关系式。因此,短路不良不会产生,接合强度不良也不产生。
此外,根据以上的实验结果,端子与元件的剥离部的厚度的最小值为0.02mm。试样编号5以及试样编号6的试样存在产生了短路不良的试样。认为这是由于试样编号5以及试样编号6的试样的焊料截面积S(mm2)>元件直径D(mm)×0.02mm,焊料的体积大于剖面的空隙尺寸,因此焊料通过元件侧面并达到相反的一侧的电极,因此导致短路。
另一方面,试样编号1的试样存在接合强度的不良的试样。认为这是由于试样编号1的试样的元件直径D(mm)×0.003mm>焊料截面积S(mm2),存在焊料的厚度小于元件的凹凸的情况,金属端子与元件之间产生不密接的部位,接合强度降低。
另外,本实用新型并不限定于所述实施方式,在其主旨的范围内能够进行各种变形。

Claims (6)

1.一种表面安装型电子部件,具备:
元件,由具有第1主面以及第2主面的电介质层构成;
第1外部电极,被配置于所述第1主面;
第2外部电极,被配置于所述第2主面;
第1金属端子,通过焊料与所述第1外部电极连接;
第2金属端子,通过焊料与所述第2外部电极连接;和
外装材料,覆盖所述元件、所述第1外部电极及第2外部电极与所述第1金属端子及第2金属端子的至少一部分,
所述第1金属端子具有:
第1接合部,与所述第1外部电极连接;
第1延长部,与所述第1接合部连接,与所述第1主面隔开缝隙并在与第1主面大致平行的方向上延伸;
第2延长部,与所述第1延长部连接并向所述元件侧延伸;
第3延长部,与所述第2延长部连接,再次在与所述第1主面大致平行的方向上延伸;
第4延长部,与所述第3延长部连接,在安装方向上延伸;以及
第1安装部,与所述第4延长部连接,被安装于安装基板,
所述第2金属端子具有:
第2接合部,与所述第2外部电极连接;
第5延长部,与所述第2接合部连接,与所述第2主面隔开缝隙并在与第2主面大致平行的方向上延伸;
第6延长部,与所述第5延长部连接,向所述元件侧延伸;
第7延长部,与所述第6延长部连接,再次在与所述第2主面大致平行的方向上延伸;
第8延长部,与所述第7延长部连接,在安装方向上延伸;以及
第2安装部,与所述第8延长部连接,被安装于安装基板,
所述焊料通过元件直径D×0.003mm≤焊料截面积S≤元件直径D×0.02mm的关系式而被规定,其中元件直径D的单位为mm,焊料截面积S的单位为mm2
2.根据权利要求1所述的表面安装型电子部件,其中,
所述焊料是高熔点的无铅焊料。
3.根据权利要求1所述的表面安装型电子部件,其中,
所述外装材料的上下表面由平面构成,
所述第1接合部在随着从其中间部朝向前端而与所述第1主面分离的方向上配置所述前端,在位于与所述前端相反的一侧的中间部,与所述第1外部电极面接触,
在所述第1金属端子的所述第2延长部与所述第3延长部相交的部分,具有第1切口部,
所述第2接合部的前端被设为分叉形状,在分叉形状的部分,所述第2接合部与所述第2外部电极面接触,
在所述第2金属端子的所述第5延长部,具有第2切口部,
在所述第2金属端子的所述第6延长部与所述第7延长部相交的部分,具有第3切口部,
所述第1切口部、所述第2切口部以及第3切口部被所述外装材料覆盖。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的表面安装型电子部件,其中,
所述第1外部电极及所述第2外部电极具有包含Ni-Ti合金的第1电极层、和包含Cu的第2电极层。
5.根据权利要求1至3的任一项所述的表面安装型电子部件,其中,
所述外装材料包含热固化性型环氧树脂。
6.根据权利要求1至3的任一项所述的表面安装型电子部件,其中,
所述元件是圆板型,所述元件的外形的直径为3.4mm以上且5.0mm以下,所述元件的厚度为t=0.90mm以上且0.95mm以下。
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