JP2004128274A

JP2004128274A - チップ部品のバスバーへの接合構造

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Publication number: JP2004128274A
Application number: JP2002291462A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Miyagawa; 宮川　貴宏; Masashi Nagao; 長尾　正志
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-03
Also published as: JP3901625B2

Abstract

【課題】はんだフィレット内にボイドの形成を阻止して十分なはんだ接合強度を保持して、信頼性の高いはんだ接合を実現するチップ部品のバスバーの接合構造を提供する。
【解決手段】本発明によるチップ部品のバスバーへの接合構造は、チップ部品６の接続部６ｔをバスバー２，３にはんだ接合するチップ部品６のバスバーへの接合構造である。そして、はんだフィレット１５が形成されるバスバー２，３上のはんだランド１０，１１にチップ部品６を取り囲むように突起部２０が設けられている。これにより、使用されるはんだ量が削減され、ボイドの発生が低減されて、はんだ付け部分の強度が向上されるとともに、はんだ接合の信頼性を高めることができる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、配線基盤上やコネクタ内部、更にはＪ／Ｂ等に搭載される電子部品内に接合されるチップ部品のバスバーへの接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示したように、電子部品１は、４本のバスバー２，３，４，５から成り、並列配置したバスバー３，４，５は、１本のバスバー２に直交しており、各々隔離配列される。すなわち、バスバー２を共通として、バスバー２とバスバー３との間、バスバー２とバスバー４との間及びバスバー２とバスバー５との間に、計３個のチップ部品６，７，８が搭載される。
なお、チップ部品６，７，８は、コンデンサ、抵抗、トランジスタ及びダイオードなどの部品である。図示例では、チップ部品６がコンデンサであり、チップ部品７，８が抵抗である。
【０００３】
また、チップ状に形成されたチップ部品をはんだ付けする位置に凹部のはんだランド１０，１１，１２，１３が形成されている。このはんだランド１０，１１，１２，１３は、所望の適正はんだ濡れ面積に相当する領域に形成する。
【０００４】
次に、図７及び図８を参照すると、チップ部品６の接続部６ｔをはんだランド１０の内方端縁から隔離させた状態で、接続部６ｔとはんだランド１０との隙間に溶融はんだを滴下塗布する。この溶融はんだの固化により、接続部６ｔとはんだランド１０とを介し、チップ部品６をバスバー２，３，４，５にはんだ接合することができる（特願２００１−３１８１３３参照）。
【０００５】
また、従来のはんだ付け構造は、ダイオードチップを金属板（導体片）にはんだ付けするに当たり、金属板のはんだ付け面に格子状あるいは放射状の多数の細溝を形成し、余剰はんだが生じた場合、はんだが毛細管現象によって細溝に吸収するようにして余剰はんだのはみ出しを防止していた（例えば、下記特許文献１参照）。
また、ダイオード内蔵コネクタにおいて、接続用導体片に複数の貫通孔を穿設した接合部を設け、概接合部とダイオードチップをはんだ付けすることにより、余剰のはんだを貫通孔内に吸収させて、はんだのはみ出しを防止しているものもある（例えば、下記特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２７６７５号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】
特開平９−１０６８６０号公報（第２頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示したように、チップ部品６，７，８をはんだ付けする際に、はんだフィレット１５の肉厚の部分にボイド（気泡）１６が形成されるという問題があった。このボイド１６の形成により、はんだ付け部分の強度が低下する。
また、ボイド１６を削減するためにはんだ量を低減させると適切なはんだフィレット形状が得られず、はんだ付けの信頼性が低下するといった問題があった。また、上記特許文献１等の技術によれば、はんだのはみ出しは防止できるものの、ボイドの形成を防止するための装置及び方法は、開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決することにあり、はんだフィレット内にボイドの形成を阻止して十分なはんだ接合強度を保持して、信頼性の高いはんだ接合を実現するチップ部品のバスバーの接合構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のチップ部品のバスバーへの接合構造は、隔離する２本以上の棒状の金属導体であるバスバーに１個以上の電子回路用チップ部品を搭載し、当該チップ部品の接続部を各々前記バスバーに、はんだ接合するチップ部品のバスバーへの接合構造であって、はんだフィレットが形成される前記バスバー上のはんだランドに、前記チップ部品を取り囲むように突起部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
前記構成のチップ部品のバスバーへの接合構造によれば、使用されるはんだ量が削減され、ボイドの発生が低減される。したがって、はんだ付け部分の強度が向上され、はんだ接合の信頼性を高めることができる。また、チップ部品搭載時の位置決め性が向上される。
【００１１】
本発明の請求項２記載のチップ部品のバスバーへの接合構造は、前記突起部の断面形状は、直角３角形状であることを特徴とする請求項１に記載のチップ部品のバスバーの接合構造である。
【００１２】
前記構成のチップ部品のバスバーの接合構造によれば、簡単な３角形の断面形状の突起部を設けることにより、ハンダフィレット内にバスバー材が介在することになり、結果的に少ないはんだ量で従来と同等のはんだフィレット形状が確保できる。従って、少量のはんだではんだ付が可能になるため、相対的にボイド量が低減される。
【００１３】
本発明の請求項３記載のチップ部品のバスバーへの接合構造は、前記突起部は、プレス加工によって前記はんだランドと同時に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のバスバーへの接合構造である。
【００１４】
前記構成のチップ部品のバスバーの接合構造によれば、フィレットが形成されるはんだランドと同時にプレス加工により形成されるので、これまでの製造工程に新たな工程を加えることなく形成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造の一実施形態を図１乃至図５に基づいて詳細に説明する。図１は本実施形態のチップ部品のバスバーへの接合構造のはんだ接合直前のバスバー及びチップ部品の斜視図、図２は図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図、図３は図２における突起部分の拡大断面図である。
また、図４は本実施形態によるチップ部品のバスバーへの接合方法を示したプレス加工後の分解斜視図、図５はチップ部品のバスバーへの接合手順を示し、（ａ）ははんだペーストを塗布した斜視図、（ｂ）はチッブ部品を配置した斜視図、（ｃ）ははんだフィレットが形成された状態を示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、電子部品１は、抵抗やコンデンサ等のチップ部品がはんだ付けされており、自動車等に敷設されているバス線路の終端に装備される終端抵抗回路をコンパクトなチップ状に形成した準組立体である。
図示した電子部品１では、並列配置したバスバー３は、１本のバスバー２に直交されるように配置される。バスバー２とバスバー３との間に、チップ部品６を搭載する。
【００１７】
チップ部品６は、バスバー２，３の側に露出する接続部６ｔを備えている。これら接続部６ｔをバスバー２，３にそれぞれ設けられたはんだランド１０，１１に接続する。接続部６ｔは、チップ部品６の両側で平板状に形成されており、バスバー２、３に対向した下面がチップ部品６の底面の一部を形成する。
また、接続部６ｔの下面は、チップ部品６の内方に対向して延びている。なお、接続部６ｔは、少なくとも表面がはんだ濡れ特性に優れた銅合金製とすることが好ましい。
【００１８】
本実施形態のバスバー２，３は、その表面の所定位置に凹部として形成されたはんだランド１０，１１にチップ部品６を取り囲むように、突起部２０が設けられている。
図２に示すように、突起部２０の断面形状は、直角三角形の形状であることが好ましい。
【００１９】
すなわち、図３に示すように、断面形状が直角三角形であることにより、断面形状で斜辺２１とはんだフィレット１５の外表面２２との間の距離ａと、底面から直立する辺２３とチップ部品６の接続部６ｔ（図１参照）との間の距離ｂがほぼ等しくなる。
従って、はんだフィレット１５の厚みをほぼ均一に保つことができ、少量のはんだではんだ付けが可能になるとともに、相対的にボイド量が低減される。
【００２０】
次に、図４及び図５（ａ）〜（ｃ）を参照して本発明によるチップ部品６のバスバー２，３への接合方法について説明する。
先ず、図４に示すように、チップ状に形成されたチップ部品６をはんだ付けする位置に凹部のはんだランド１０，１１と、このはんだランド１０，１１にチップ部品６を取り囲むように突起部２０とがプレス機３０により同時に形成される。
【００２１】
次に、図５（ａ）に示すように、このはんだランド１０，１１にそれぞれはんだペースト３１が印刷される。
【００２２】
次に、図５（ｂ）に示すように、チップ部品６の接続部６ｔがはんだランド１０，１１内の突起部２０内側のはんだペースト３１上に搭載される。
次に、図５（ｃ）に示すように、　その状態で接続部６ｔとはんだランド１０，１１との隙間に溶融はんだを滴下塗布する。この溶融はんだの固化により、チップ部品６をバスバー２，３にはんだ接合することができる。
このとき、溶融はんだ滴下量は最少適量で済み、突起部２０が形成されたはんだランド１０，１１と接続部６ｔとの間にフィレット（隅肉状はんだ）を形成させる。
なお、上述したバスバー２，３とチップ部品６との準組立体は、そのチップ部品６の周辺部分を合成樹脂材によりモールドし、チップ状の電子部品として使用される。
【００２３】
上述した構成のチップ部品６のバスバー２，３の接合構造によれば、簡単な三角形の断面形状の突起部２０を設けることにより、はんだフィレット１５内にバスバー２，３の一部が介在することになり、少ないはんだ量で従来と同等のはんだフィレット形状が確保できる。従って、最少適量のはんだでチップ部品６のはんだ付が可能になるため、ボイド量を低減させることができる。
また、チップ部品搭載時の位置決めが容易となり、作業性の向上を図ることができる。
【００２４】
なお、本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した突起部２０の断面形状は、三角形状として説明したが、はんだランド１０，１１とともにプレス加工する上で支障のない形状であれば、突起部２０の上端部は丸く形成されていてもよく、他の任意の断面形状を有していてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１記載のチップ部品のバスバーへの接合構造によれば、はんだフィレットが形成されるバスバー上のはんだランドに、チップ部品を取り囲むように突起部が設けられているので、最少適量のはんだでチップ部品をはんだ付けすることができ、ボイドの発生を低減させることができる。従って、はんだフィレット内にボイドの形成を阻止して十分なはんだ接合強度を保持して、信頼性の高いはんだ接合を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造のはんだ接合直前のバスバー及びチップ部品の斜視図である。
【図２】図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図３】図２における突起部の拡大図である。
【図４】本実施形態によるチップ部品のバスバーへの接合方法を示したプレス加工後の分解斜視図である。
【図５】本実施形態によるチップ部品のバスバーへの接合手順を示し、（ａ）ははんだペーストを塗布した後の斜視図、（ｂ）はその上にチッブ部品を搭載した状態を示す斜視図、（ｃ）ははんだフィレットが形成されたことを示す斜視面である。
【図６】従来のチップ部品とバスバーのはんだ接合状態を示す組立体の斜視図である。
【図７】図６におけるチップ部品とバスバーのはんだ接合部分を示す拡大部分斜視図である。
【図８】図７におけるＡ−Ａ線に沿ったはんだ接合部分の断面図である。
【符号の説明】
１　電子部品
２，３　バスバー
６　チップ部品
１０，１１　はんだランド
１５　はんだフィレット
１６　ボイド
２０　突起部

Claims

隔離する２本以上の棒状の金属導体であるバスバーに１個以上の電子回路用チップ部品を搭載し、当該チップ部品の接続部を各々前記バスバーに、はんだ接合するチップ部品のバスバーへの接合構造であって、
はんだフィレットが形成される前記バスバー上のはんだランドに、前記チップ部品を取り囲むように突起部が設けられていることを特徴とするチップ部品のバスバーへの接合構造。
前記突起部の断面形状は、３角形状である請求項１に記載のバスバーへの接合構造。
前記突起部は、プレス加工によって前記はんだランドと同時に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のバスバーへの接合構造。