JP2004087717A

JP2004087717A - 電子部品

Info

Publication number: JP2004087717A
Application number: JP2002245678A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yoshida; 吉田　高裕; Akira Mori; 毛利　晃
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】半田接続用電子部品と略同じ形状でありながら、端子電極と回路基板の回路電極とをワイヤボンディングすることができる電子部品を構成する。
【解決手段】電子部品本体の互いに対向する端部にそれぞれ端子電極２ａ，２ｂが、盛り上がるように形成されており、該端子電極２ａ，２ｂの実装面側に対向する天面側には、それぞれ平面部２２ａ，２２ｂが形成されている。電子部品１は表面に回路電極１２２ａ，１２２ｂを形成した回路基板１０１に実装されており、端子電極２ａ，２ｂに形成された平面部２２ａ，２２ｂと回路電極１２２ａ，１２２ｂとが、導電ワイヤ２０１を用いてワイヤボンディングされている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品本体の端部に端子電極を備えた、基板等の母体に実装される電子部品、特に電子部品の端子電極と母体に形成された回路電極とを半田またはワイヤボンディングで接続する電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、電子回路を構成するさまざまな電子部品には、電子回路を構成する基板に各電子部品のリード線を挿入して電気的、機械的接続を行うディスクリート部品と、電子部品本体の端部に端子電極を備え、該端子電極により直接基板表面の回路電極に半田接続させるチップ型部品とがある。これら電子部品を搭載した電子回路は、該電子回路が搭載される電子装置の小型化に伴い、さらなる小型化が要求されている。このような電子回路を小型化するためには、ディスクリート部品よりもチップ型部品の方が回路構成上小型化することができるので有利である。これにより、現状では、特殊な用途を除き、チップ型電子部品が多く使われている。
【０００３】
このようなチップ型の実装用電子部品は、図６に示すように、電子部品本体の対向する二つの端面からこれらにそれぞれ接する四面にかけて端子電極２ａ，２ｂが形成されており、該端子電極２ａ，２ｂと回路基板１０１に形成された回路電極１０２ａ，１０２ｂとは半田２００等を用いて接続されている。このように電子部品１を回路基板１０１に半田２００等の導電性物質で接続することで、電子部品１と回路基板１０１上に形成された回路電極１０２ａ，１０２ｂとが導通する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来のチップ型の電子部品には、次に示す解決すべき課題があった。
【０００５】
前述のように、従来のチップ型の電子部品は、実際に電子部品の特性を有する本体の端部に端子電極を形成した構造となっている。この端子電極は、本体を形成した後、端子電極を形成すべき位置に導電ペーストを塗布し、焼結することにより形成される。このため、図６に示すように、端子電極２ａ，２ｂは本体の端部から盛り上がるように形成され、該端子電極の外表面には多数の凹凸が存在している。
【０００６】
ところで、近年、鉛フリー化に伴い、半田フリー化の動きも高まり、回路基板表面にチップ型の電子部品を実装する場合、半田接続以外の接続方法も考案しなければならない。半田以外の接続法の一つにワイヤボンディングよる接続法がある。この方法は、互いに接続される部分同士を、Ａｕ等の導電ワイヤで接続する方法であり、これまでベアチップの表面に形成されたパッドと回路基板表面に形成されたパッドとの間を接続する方法として良く用いられている。パッドと導電ワイヤの接合は、該導電ワイヤをパッドに押しつけながら超音波振動を加えることにより接合するものであり、接合面が平坦でなければ十分に超音波振動が加えられず、結合強度が不十分になり接続不良が発生してしまう。このため、ワイヤボンディングを用いて電子部品を回路基板に実装するためには、電子部品の端子電極に平坦部を備えていなければならない。
【０００７】
しかし、前述のように、導電ペーストを塗布し、焼結することにより形成される電子部品の端子電極は多数の凹凸部が存在しているので、ワイヤボンディングを行うことは難しい。また、特開平８−６４９２５号公報のように、予め、電子部品にワイヤボンディング専用のパッドを設ける場合には、ワイヤボンディングは可能であるが、端子電極とは別に、スクリーン印刷等でパッドを設けなければならなず、余分な工程が増え、製造コストが増加する上に、製品のおよび製造上の管理項目が増加してしまう。
【０００８】
この発明の目的は、回路基板に半田で接続する、従来の電子部品の形状と略同じで形状でありながら、端子電極と回路基板の回路電極とをワイヤボンディングで接続することができる電子部品を構成することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、電子部品本体の端部に導電ペーストを塗布して焼結することにより形成される複数の端子電極に、該端子電極と回路基板に設けられた回路電極とを導電性ワイヤで接続するワイヤボンディング用の平面部を、電子部品における回路基板への実装面側に対向する天面側に備えることを特徴としている。
【００１０】
この構成では、電子部品の端子電極の天面に設けられた平面部と回路電極とでワイヤボンディングを行うことができる。
【００１１】
また、この発明は、前記端子電極を、導電ペーストを塗布し、その一部を平面加工した後に焼結することで形成されたことを特徴としている。この構成では、電子部品を従来と略同じ工程で形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態に係る電子部品の構成について、図を参照して説明する。
【００１３】
図１は本実施形態に係る電子部品の実装状態を示す外観斜視図である。図２はその接続状態を示す側面断面図である。
【００１４】
図１に示すように本発明の母体に対応する回路基板１０１には所定のパターンで回路電極１２２ａ，１２２ｂが形成されており、回路電極１２２ａ，１２２ｂ間に電子部品１が配置されている。電子部品１は、図２に示すように回路基板１０１側の面（実装面）に接着剤２０５により固定されている。
【００１５】
また、電子部品１には、本体の対向する二つの端面から該二面にそれぞれ接する四面にかけて盛り上がるように端子電極２ａ，２ｂが設けられており、該端子電極２ａ，２ｂの実装面側に対向する天面側に平面部２２ａ，２２ｂが設けられている。さらに、端子電極２ａ，２ｂの実装面側にも電子部品１が回路基板１０１の実装面と平行に設置されるように平坦部が設けられている。この平坦部が回路基板１０１の実装面に接することで、電子部品１は回路基板１０１に平行になり、端子電極２ａ，２ｂにそれぞれ設けられた天面側の平面部２２ａ，２２ｂは回路基板１０１に形成された回路電極１２２ａ，１２２ｂの表面に平行になる。そして、回路基板１０１に平行に配置された電子部品１は、接着剤２０５が固化することで回路基板１０１に接合される。
【００１６】
端子電極２ａ，２ｂ、および回路電極１２２ａ，１２２ｂの表面には、Ｎｉ膜を下地としてＡｕ膜が所定の膜厚でメッキ形成されている。この状態で、端子電極２ａ，２ｂのそれぞれの平面部２２ａ，２２ｂにＡｕワイヤ２０１を用いてボールボンディングを行って端子電極２ａ，２ｂの平面部２２ａ，２２ｂとＡｕワイヤ２０１とを接合させる。端子電極２ａ，２ｂの平面部２２ａ，２２ｂにボールボンディングを行った後、Ａｕワイヤ２０１を回路電極１２２ａ，１２２ｂの位置までルーピングさせて、回路電極１２２ａ，１２２ｂにウェッジボンディングする。ウェッジボンディングを行うことで、Ａｕワイヤ２０１と回路電極１２２ａ，１２２ｂとが接合される。このようにして、電子部品１の端子電極２ａ，２ｂに設けられた平面部２２ａ，２２ｂと回路電極１２２ａ，１２２ｂとが電気的に接続される。
【００１７】
ここで、端子電極２ａ，２ｂの天面側の平面部２２ａ，２２ｂおよび実装面側の平坦部の製造方法を、図３を参照して説明する。
図３は端子電極の形成される工程を示した概要図である。
以下の説明では、電子部品１の一対の端子電極の内の一方の端子電極２ｂのみについて説明するが、端子電極２ａについても同時に、同じ方法により形成される。また、平面部２２ｂについてのみ説明するが他の平坦部についても同様の方法で形成される。
【００１８】
まず、電子部品１の特性を有する本体（例えば、積層セラミックコンデンサであれば、内部電極と誘電体層とが積層されてなるセラミック焼結体）の所定の端部に、図３（ａ）に示すように導電ペースト４２ｂを塗布する。塗布された導電ペースト４２ｂが乾燥する前に、導電ペースト４２ｂが、図３（ｂ）に示すように、電子部品１の天面側（図における下面側）から所定量押し込まれるように、電子部品１の実装面および天面に平行な面を有する平板３００を導電ペースト４２ｂに接触させる。このように電子部品１の実装面および天面に平行な平板３００を押し込むように接触させることで、実装面および天面に平行な平面部２２ｂが形成される。このように成形された導電ペースト４２ｂを焼結することで、図３（ｃ）に示すような端子電極２ｂが形成される。
【００１９】
このような構成とすることにより、ワイヤボンディングを用いて、回路基板に形成された回路電極に電子部品を接続させることができる。
【００２０】
また、端子電極は、平面部を除けば従来の半田で接続する電子部品の端子電極と同じ構造であるので、半田接続用回路電極が回路基板表面に形成されていれば、電子部品と回路電極とを半田で接続することができる。
【００２１】
すなわち、どちらの接続方法にも対応することができるので、それぞれの接続方法に応じて端子電極構造を変更する必要がなくなり、一つの製造方法で済むので製造コストが低減される。
【００２２】
なお、本実施形態では、各端子電極にそれぞれ一つの平面部を設け、一本のワイヤをワイヤボンディングして回路電極に接続したが、一つの平面部に複数本のワイヤをボンディングしてもよい。
【００２３】
次に、第２の実施形態に係る電子部品の構成について図４を参照して説明する。
図４は本実施形態に係る電子部品の実装状態を示す外観斜視図である。
【００２４】
図４に示す電子部品１は、端子電極２ａ，２ｂのそれぞれに平面部２２ａと２２ｃ、２２ｂと２２ｄが形成されており、他の構成は、第１の実施形態に示した電子部品と同じである。端子電極２ａに設けられた平面部２２ａ，２２ｃと回路電極１２２ａとがＡｕワイヤ２０１を用いてワイヤボンディングされ、端子電極２ｂに設けられた平面部２２ｂ，２２ｄと回路電極１２２ｂとがＡｕワイヤ２０１を用いてワイヤボンディングされている。
【００２５】
このように、端子電極２ａ，２ｂのそれぞれに複数の平面部を設けて、該平面部のそれぞれと回路電極とをワイヤボンディングしてもよい。
【００２６】
次に、第３の実施形態に係るアレイ型の電子部品の構成について図５を参照して説明する。
図５は本実施形態に係るアレイ型の電子部品の実装状態を示す外観斜視図である。
【００２７】
図５に示すアレイ型の電子部品１１はその長手方向に四つの単体電子部品を配列形成してなり、それぞれの単体電子部品に対応する一対の端子電極２ａと２ｂ、２ｃと２ｄ、２ｅと２ｆ、および２ｇと２ｈが、単体電子部品の配列方向に平行な側面から天面および実装面にかけて形成されている。
【００２８】
端子電極２ａ〜２ｈにおける天面側には、それぞれ平面部２２ａ〜２２ｈが形成されており、これら平面部２２ａ〜２２ｈと回路電極１２２ａ〜１２２ｈとが、Ａｕワイヤ２０１でワイヤボンディングされている。
【００２９】
このようにして、アレイ型の電子部品１１を構成するそれぞれの単体電子部品は回路電極にワイヤボンディング実装される。
【００３０】
なお、本実施形態では、アレイ型の電子部品を構成する単体電子部品の配列数を四つとしたが、二つ以上の単体電子部品が配列形成されたアレイ型の実装用部品に適用することができる。
【００３１】
また、前述のそれぞれの実施形態において、端子電極に設けた平面部は、少なくともＡｕワイヤのワイヤーボンディングバンプが形成できる面積を有すればよい。
【００３２】
また、平面部の形成方法としては、導電ペーストを塗布し、焼結した後に、端子電極を研磨する方法を用いてもよい。
【００３３】
また、前述の各実施形態では、本体の形状が略直方体の電子部品である場合について説明したが、端子電極部付近が中央部よりも大きくなった形状の電子部品等についても、同様に適用することができる。
【００３４】
また、前述の各実施形態では、Ａｕワイヤを用いて端子電極側をボールボンディングし、回路電極側をウェッジボンディングした例を示したが、ＣｕワイヤやＡｌワイヤを用いて、端子電極側も回路電極側もウェッジボンディングするようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、電子部品本体の端部に導電ペーストを塗布し、盛り上がるように設けられた複数の端子電極に、該端子電極と回路基板に設けられた回路電極とを導電性ワイヤで接続するワイヤボンディング用の平面部を、電子部品における回路基板への実装面側に対向する天面側に備えることにより、電子部品の端子電極と回路基板の回路電極とをワイヤボンディングで接続することができ、半田を用いることなく容易に電気的接続をすることができる。
【００３６】
また、この発明によれば、導電ペーストを塗布した後に、平面部を加工し焼結して、端子電極を形成することで、端子電極を従来と略同じ方法で形成することができる。これにより、前記二つの方法で回路基板に実装される電子部品を製造するために、新たな設備投資を行わなくてもよく、製造コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る電子部品の実装状態を示す外観斜視図
【図２】図１の実装状態を示す側面断面図
【図３】端子電極の形成工程を示した側面断面図
【図４】第２の実施形態に係る電子部品の実装状態を示す外観斜視図
【図５】第３の実施形態にアレイ型の電子部品の実装状態を示す外観斜視図
【図６】従来の電子部品の実装状態を示す外観斜視図
【符号の説明】
１−電子部品
１１−アレイ型電子部品
２ａ〜２ｈ−端子電極
２２ａ〜２２ｈ−端子電極に形成された平面部
１０１−回路基板
１０２ａ，１０２ｂ，１２２ａ〜１２２ｈ−回路電極
２００−半田
２０１−導電性ワイヤ（Ａｕワイヤ）
２０５−接着剤

Claims

電子部品本体と該電子部品本体を実装する母体に形成された回路電極とを導通させるための複数の端子電極を、前記電子部品本体の端部に導電ペーストを塗布し、焼結することで形成した電子部品において、
前記複数の端子電極のそれぞれは、前記電子部品における前記母体への実装面に対向する天面側に、前記実装面に略平行な平面部を備え、
前記平面部は前記回路電極とのワイヤボンディング接続部となることを特徴とする電子部品。
前記端子電極は、電子部品本体の端部に導電ペーストを塗布し、この導電ペーストを部分的に平面加工した後に焼結することで形成された請求項１に記載の電子部品。