JP2004140226A

JP2004140226A - チップ部品のバスバーへの接合構造

Info

Publication number: JP2004140226A
Application number: JP2002304446A
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: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】十分なはんだ接合強度を得ることができ、高い信頼性を有するチップ部品のバスバーへの接合構造を提供する。
【解決手段】本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造は、バスバー２，３の所定のはんだ濡れ面積に相当する凸部１０，１１を形成し、バスバー２，３にチップ部品６をはんだ接合し、凸部１０，１１の少なくとも一部とチップ部品６の接続部６ｔとの間にはんだフィレットを形成する。これにより、十分なはんだ接合強度を得ることができ、高い信頼性を有するチップ部品のバスバーへの接合構造を提供することができる。
【選択図】　　　　　図４

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、配線基板上やコネクタ内部、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２０は、チップ部品２１，２２，２３を棒状の金属導体であるバスバー２５，２６，２７，２８にはんだ付けするとき、２本以上のバスバー、図示例では４本のバスバー２５，２６，２７，２８のはんだランド２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａ（図中二点鎖線）上にチップ部品２１，２２，２３を搭載する。
【０００３】
次に、搭載したチップ部品２１，２２，２３の接続部２１ｔ，２２ｔ，２３ｔを各々バスバー２５，２６，２７，２８に、はんだ接合する。すなわち、はんだ付けの際、チップ部品２１，２２，２３の接続部２１ｔ，２２ｔ，２３ｔとバスバー２５，２６，２７，２８のはんだランド２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａとにはんだを滴下し塗布する。これにより、溶融はんだは、バスバー表面に広い濡れ面積を形成して固化する。このはんだ固化状態を、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面として図７に示す。なお、図７は、図６に示した基板２９部分を省略した（特願２００１−３１８１３３参照）。
【０００４】
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）。
【０００５】
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公報（第３頁、図１）
【特許文献２】
特開平９−１０６８６０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７に示したようにチップ部品２１，２２，２３をバスバー２５，２６，２７，２８に搭載し、はんだ接合するときに、塗布したはんだがバスバーの広い範囲に拡がってしまい、適切なはんだフィレット（はんだ形状）が得られにくく、はんだ接合が弱くなり、信頼性の低い接着となってしまうという問題があった。
また、バスバーへのメッキを狭い範囲に限定（スポットメッキ）して施す方法も考えられるが、バスバーの生産効率とコスト面で問題があった。
【０００８】
また、上記特許文献１に記載の従来例においては、適切なはんだフィレットを得るために格子状あるいは放射状の多数の細溝が形成された金属板を部品として別に準備しなければならないという問題があった。
更に、上記特許文献２における従来例においても、貫通孔を設けた接続用導体片を他の部品として用意し、これをダイオードチップとはんだ付けする必要があり、生産効率とコスト面で問題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決することにあり、塗布したはんだがバスバーの広い範囲に拡がる欠点を解消し、十分なはんだ接合強度を得ることができ、高い信頼性を有し、生産効率とコストとの双方における改良を実現するチップ部品のバスバーへの接合構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、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、
前記バスバーの所定のはんだ濡れ面積に相当する凸部を形成し、前記バスバーに前記チップ部品をはんだ接合し、前記凸部の少なくとも一部と前記チップ部品の前記接続部との間に、はんだフィレットを形成することを特徴とする。
【００１１】
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、はんだランドに凸部を形成することによってはんだ領域が予め決められているために、チップ部品をバスバーに搭載・はんだ付けするとき、適正な形状を持つはんだフィレットが形成され、はんだ接合部の接合強度が大幅に向上し、はんだ接合の信頼性を高めることができる。
【００１２】
本発明の請求項２記載のチップ部品のバスバー接合構造は、前記チップ部品が両側面に平板状の前記接続部を備え、該接続部が前記チップ部品の底面の一部を形成す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への接合構造である。
また、本発明の請求項３記載のチップ部品のバスバー接合構造は、前記はんだフィレットが、前記凸部上面を平板状に形成し、該上面に前記チップ部品の前記接続部の底面を溶融はんだを介して当接させることで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。
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、チップ部品の両側面と共に底面の一部を接続部として使用するので、はんだ接合部の接合強度を一層向上させることができ、信頼性を一層高めることができる。
【００１３】
本発明の請求項４記載のチップ部品のバスバー接合構造は、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、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、
前記バスバーに所定のはんだ濡れ面積に相当するはんだランドが残るように該チップ部品を包囲する溝を形成し、前記バスバーに前記チップ部品をはんだ接合し、前記凸部の少なくとも一部と前記チップ部品の前記接続部との間に、はんだフィレットを形成することを特徴とする。
【００１４】
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、所定のはんだ濡れ面積に相当するはんだランドが残るように該チップ部品を包囲する溝を形成することによって溶融はんだの堰きとめ効果がより向上し、チップ部品をバスバーに搭載・はんだ付けするとき、適正な形状を持つはんだフィレットが形成され、はんだ接合部の接合強度が大幅に向上し、はんだ接合の信頼性を高めることができる。
【００１５】
本発明の請求項５記載のチップ部品のバスバー接合構造は、前記チップ部品が両側面に平板状の前記接続部を備え、該接続部が前記チップ部品の底面の一部を形成することを特徴とする請求項４に記載のチップ部品のバスバーへの接合構造である。
また、本発明の請求項６記載のチップ部品のバスバー接合構造は、前記はんだフィレットが、前記凸部上面を平板状に形成し、該上面に前記チップ部品の前記接続部の底面を溶融はんだを介して当接させることで形成されることを特徴とする請求項４または５に記載のバスバーへの接合構造である。
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、チップ部品の両側面と共に底面の一部を接続部として使用するので、はんだ接合部の接合強度を一層向上させることができ、信頼性を一層高めることができる。
【００１６】
【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実施形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。図１は本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造の第１実施形態を示す斜視図、図２は図１におけるチップ部品をバスバーに配置した後の斜視図、図３は図２におけるはんだ接合後のはんだフィレットの斜視図、図４は図３における断面図、図５は本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造の第２実施形態を示す断面図である。
【００１７】
先ず、本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造の第１実施形態を説明する。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、自動車に付設され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。
電子部品１は、図示例では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に直交させ、各々隔離配列させる。バスバー２〜５は、銅合金などのはんだ濡れ特性に優れた金属から打ち抜き成形により形成される。
【００１８】
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６〜８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。
【００１９】
各チップ部品６〜８は、配列したバスバー２〜５の側に露出する接続部６ｔ、７ｔ、８ｔを備えている。これら接続部６ｔ、７ｔ、８ｔをバスバー２〜５のはんだランドにはんだ接合する。接続部６ｔ〜８ｔは、チップ部品６〜８の両側面で平板状に形成されている。
また、接続部６ｔ〜８ｔは、バスバー２〜５に対向した下面がチップ部品６〜８の底面の一部を形成する。
また、接続部６ｔ〜８ｔの少なくとも下面は、チップ部品６〜８の内方に対向して延びている。なお、接続部６ｔ〜８ｔ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。
【００２０】
本実施形態のチップ部品のバスバーへの接合構造では、予めバスバー２〜５のはんだランド１８から浮き上がるように形成された所定のはんだ濡れ面積に相当する凸部１０，１１，１２，１３を形成するものである。バスバー２には、凸部１１，１２，１３に対応する３個の凸部１０が設けられている。
【００２１】
これらの凸部１０，１１，１２，１３は、所定のはんだ濡れ面積、すなわち、所望の適正はんだ濡れ面積に相当する領域に形成する。これらの凸部１０，１１，１２，１３は、例えば、バスバー２〜５を形成する際、同時にプレス加工を施すことにより、容易に且つ精密に形成することができる。これにより、バスバーの高い生産効率を保持することができ、コストアップを抑制することができる。
【００２２】
次に、図２に基づいてチップ部品をバスバーに搭載する工程を説明する。
図２に示すように、チップ部品６，７，８の接続部６ｔ、７ｔ、８ｔを凸部１０，１１，１２，１３の端面１５から隔離させた状態の下で、接続部６ｔ〜８ｔと凸部１０，１１，１２，１３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、７ｔ、８ｔと凸部１０，１１，１２，１３が所定位置で固定され、チップ部品６〜８をバスバー２〜５にはんだ接合することができる。
【００２３】
次に、図３に基づいてはんだフィレットの形成を説明する。
図３に示すように、溶融はんだ滴下量を適量に制御し、凸部１０，１１，１２，１３とチップ部品６〜８の接続部６ｔ、７ｔ、８ｔとの間にはんだフィレット（隅肉状はんだ）を形成させる。溶融はんだの滴下量は、凸部１０，１１，１２，１３と接続部６ｔ、７ｔ、８ｔとの隙間に充満し、フィレットを形成するに足りる量に制限するようにする。
溶融はんだの流動は、バスバー２〜５から浮き上がるように形成された凸部１０，１１，１２，１３の端面１５を越えて濡れひろがらない。
従って、はんだフィレットを形成したチップ部品６〜８のはんだ接合強度は、著しく向上して、はんだ接合の高い信頼性を得ることができる。
【００２４】
図４に示すように、はんだ１６の接合形態は、凸部１０，１１の上面１０ａ、１１ａは平面状に形成し、この上面１０ａ、１１ａにチップ部品６の平板の接続部６ｔの下面を当接させて、はんだ１６のフィレットを形成したものである。
この接続部６ｔは、その凸部１０，１１側の下面がチップ部品６の底面の一部を形成する。このはんだの接合形態は、図１に示した他のチップ部品７，８にも適用することができる。
【００２５】
次に、本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造の第２実施形態を説明する。図５に示すように、本実施形態は、バスバーにチップ部品６，７，８の周りに溝１９を形成するものである。すなわち、所定のはんだ濡れ面積に相当するはんだランド１８が残るようにチップ部品６，７，８を包囲する溝１９を形成し、バスバーにチップ部品６，７，８をはんだ接合し、凸部１０，１１，１２，１３の少なくとも一部とチップ部品の接続部６ｔ、７ｔ、８ｔとの間に、はんだフィレットを形成する。
【００２６】
本実施形態によれば、第１実施形態と同じ方法でチップ部品６，７，８と接続部６ｔ、７ｔ、８ｔとの間に溶融はんだを滴下するが、この溶融はんだの流動は、チップ部品６，７，８の周囲に設けられた溝１９によって堰き止められてそれ以上濡れ拡がることはない。この構成によりチップ部品６〜８のはんだ接合強度は、さらに向上して、一層高い信頼性を得ることができる。
【００２７】
上記実施形態では、はんだ１６のフィレットにおける外面は、いずれも溶融はんだに作用する重力により、チップ部品６〜８の接続部６ｔ〜８ｔ及び凸部１０〜１３に向けて凸面状をなす。
また、上述したはんだ接合構造により製造したバスバー１とチップ部品６〜８との準組立体は、そのチップ部品６〜８周辺部分を合成樹脂剤によりモールドし、チップ状の電子部品として使用される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造によれば、バスバーへの所定のはんだ濡れ面積に相当するはんだランドの凸部又は溝が形成されるので、溶融はんだは、その凸部又は溝の外方には濡れひろがらない。
従って、適切な形状のはんだフィレットが形成され、高い生産効率と低コストが実現されるとともに、はんだ接合強度を向上させ、信頼性の高い電子部品を得ることができる。
【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第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１におけるチップ部品をバスバーの凸部に配置した状態の斜視図である。
【図３】図２におけるはんだ接合後のチップ部品とバスバーとの斜視図である。
【図４】図３における断面図である。
【図５】本発明のチップ部品のバスバーへの接合構造の第２実施形態を示す断面図である。
【図６】従来のチップ部品とバスバーと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ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿ったはんだ接合後のチップ部品とバスバーとの断面図である。
【符号の説明】
１　　電子部品
２，３，４，５　　バスバー
６，７，８　　チップ部品
６ｔ、７ｔ、８ｔ　　接続部
１０，１１，１２，１３　　凸部
１６　　はんだ
１９　　溝

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、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、
前記バスバーの所定のはんだ濡れ面積に相当する凸部を形成し、前記バスバーに前記チップ部品をはんだ接合し、前記凸部の少なくとも一部と前記チップ部品の前記接続部との間に、はんだフィレットを形成す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。
前記チップ部品は、両側面に平板状の前記接続部を備え、該接続部が前記チップ部品の底面の一部を形成す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への接合構造。
前記はんだフィレットは、前記凸部上面を平板状に形成し、該上面に前記チップ部品の前記接続部の底面を溶融はんだを介して当接させることで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。
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、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、
前記バスバーに所定のはんだ濡れ面積に相当するはんだランドが残るように該チップ部品を包囲する溝を形成し、前記バスバーに前記チップ部品をはんだ接合し、前記凸部の少なくとも一部と前記チップ部品の前記接続部との間に、はんだフィレットを形成す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。
前記チップ部品は、両側面に平板状の前記接続部を備え、該接続部が前記チップ部品の底面の一部を形成することを特徴とする請求項４に記載のチップ部品のバスバーへの接合構造。
前記はんだフィレットは、前記凸部上面を平板状に形成し、該上面に前記チップ部品の前記接続部の底面を当接させることで形成されることを特徴とする請求項４または５に記載のバスバーへの接合構造。