JP2005056970A - 電子部品及び回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】近年の電子機器はその高機能化、小型・軽量化の進展に伴って応用分野が急速に拡大しつつある。そしてそれにつれ、電子回路を構成する部品類にも、小型・軽量化に対する要求が厳しくなっている。
【解決手段】上面、下面及び側面を有する外装部材内に電子部品素子を収容し、前記電子部品素子につながる一対の板状リード部材を有する電子部品において、前記一対の板状リード部材を前記外装部材の側面から翼状に引き出し、前記一対の板状リード部材の下面を、前記外装部材の下面より上方の同一平面内に配することと、前記電子部品を実装する回路基板において、前記外装部材の、前記リード部材の下面と同じ高さの位置より下方の部分が収容される有底又は無底の収容孔と、前記リード部材の下面が半田付けされる半田ランドとが設けられていることとを特徴とする。

【選択図】 図１

Description

本発明は、実装状態で低背化を実現することができる電子部品及び回路基板に関する。

従来、固体電解コンデンサとしては図８に示す構造のものが知られている。この固体電解コンデンサは、弁作用金属（タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等）の焼結体からなる陽極体１表面に、該陽極体表面を酸化させた誘電体皮膜層２、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはＴＣＮＱ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層３、カーボン、銀等からなる陰極引出層４を順次形成してコンデンサ素子１５を構成し、前記陽極体１の一端面に植立された陽極リード部材１６に陽極リードフレーム２０を接続し、前記陰極引出層４に陰極リードフレーム２１を導電性接着材５により接続し、前記コンデンサ素子１５の外側をエポキシ樹脂等からなる外装樹脂層７にて被覆密封したものである。前記陽極リードフレーム２０及び前記陰極リードフレーム２１は前記外装樹脂層７の側面及び底面に沿うように折り曲げられている（例えば特許文献１）。
特開平１０−６４７６１

近年の電子機器はその高機能化、小型・軽量化の進展に伴って応用分野が急速に拡大しつつある。そしてそれにつれ、電子回路を構成する部品類にも、小型・軽量化に対する要求が厳しくなっている。本発明の目的は、実装状態で低背化を実現することができる、すなわち、電子回路の小型化に寄与する電子部品及び回路基板を提供することである。

本発明による電子部品は、上面、下面及び側面を有する外装部材内に電子部品素子を収容し、前記電子部品素子につながる一対の板状リード部材を有する電子部品において、前記一対の板状リード部材を前記外装部材の側面から翼状に引き出し、前記一対の板状リード部材の下面を、前記外装部材の下面より上方の同一平面内に配することを特徴とする。また、前記電子部品を実装する回路基板は、前記外装部材の、前記一対の板状リード部材の下面と同じ高さの位置より下方の部分が収容される有底又は無底の収容孔と、前記一対の板状リード部材の下面が半田付けされる半田ランドとが設けられていることとを特徴とする。

本発明の電子部品を本発明の回路基板へ実装するステップとしては、まず、前記回路基板の所定の半田ランドに前記電子部品の前記一対の板状リード部材が重なるように位置決めされて仮固定される。前記回路基板には前記収容孔が設けられているため、前記電子部品の前記外装部材の、前記一対の板状リード部材の下面と同じ高さの位置より下方の部分が前記収容孔に収容されることとなる。次いで、リフロー等により半田で前記半田ランドに固定される。

本発明によれば、前記外装部材の、前記一対の板状リード部材の下面と同じ高さの位置より下方の部分が前記収容孔に収容されるため、前記外装部材の、前記一対の板状リード部材の下面と同じ高さの位置より上方の部分、及び前記一対の板状リード部材のみが前記回路基板表面から突出することとなり、前記電子部品の実装高さの低背化が可能となる。また、前記一対の板状リード部材の形状に種々の工夫を施すことにより、前記電子部品の前記回路基板実装時の半田濡れ性の向上、半田接合強度の向上を達成することができる。また、前記外装部材の形状に種々の工夫を施すことにより、前記電子部品を前記回路基板の前記収容孔へ収容することが容易になり、前記半田ランドへの前記電子部品の仮固定不良が減少し、実装工程の歩留りが向上する。

本発明の電子部品として、固体電解コンデンサを例にして以下に説明する。本発明における固体電解コンデンサを図１に示す。この固体電解コンデンサは、タンタル焼結体からなる陽極体１表面に、該陽極体表面を酸化させた誘電体皮膜層２、導電性ポリマーからなる固体電解質層３、カーボン、銀等からなる陰極引出層４を順次形成してコンデンサ素子１５を構成し、前記陽極体１の一端面に埋設された陽極リード部材１６に陽極リードフレーム２０を抵抗溶接により接続し、前記陰極引出層４に陰極リードフレーム２１を導電性接着材５により接続し、前記コンデンサ素子１５の外側をエポキシ樹脂等からなる外装樹脂層７にて被覆密封したものである。陽極リードフレーム２０及び陰極リードフレーム２１は外装樹脂層７側面から翼状に引き出され、前記陽極リードフレーム２０及び前記陰極リードフレーム２１の下面を、前記外装樹脂層７の下面より上方の同一平面内に配している。本発明の実施例を図を参照して以下に説明する。

図２に実施例１と従来例の実装状態を示す。ここで前記陽極リードフレーム２０及び前記陰極リードフレーム２１を簡略化のためリードフレーム２２と記すこととする。また、以下の実施例についても同様にリードフレーム２２と記すこととする。

図２（ａ）は実施例１による固体電解コンデンサを回路基板２３に実装した状態を示している。前記回路基板２３には、前記外装樹脂層７の、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置より下方の部分が収容される有底又は無底の収容孔２４と、前記リードフレーム２２の下面が半田付けされる半田ランド２５とが設けられている。前記固体電解コンデンサを前記回路基板２３へ実装するステップとしては、まず、前記回路基板２３の所定の半田ランド２５に前記固体電解コンデンサの前記リードフレーム２２が重なるように位置決めされて仮固定される。次いで、リフロー等により半田２６で前記半田ランド２５に固定される。前記回路基板２３には前記収容孔２４が設けられているため、前記固体電解コンデンサが仮固定されると、前記外装樹脂層７の、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置より下方の部分が前記収容孔２４に収容されることとなる。従って、前記外装樹脂層７の、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置より上方の部分、及び前記リードフレーム２２のみが前記回路基板２３表面から突出することとなり、実装高さはＨａとなる。

図２（ｂ）は従来例による固体電解コンデンサを回路基板２３に実装した状態を示している。従来例の回路基板２３には、リードフレーム２２の下面が半田付けされる半田ランド２５が設けられている。従来例の固体電解コンデンサを従来例の回路基板２３へ実装するステップとしては、まず、従来例の回路基板２３の所定の半田ランド２５に従来例の固体電解コンデンサのリードフレーム２２が重なるように位置決めされて仮固定される。次いで、リフロー等により半田２６で前記半田ランド２５に固定される。従って、前記外装樹脂層７全体及び前記リードフレーム２２が前記回路基板２３表面から突出することとなり、実装高さはＨｂとなる。

よって、実施例１の固体電解コンデンサよる回路基板への実装では、従来例の固体電解コンデンサによる回路基板への実装に比較して実装高さの低背化が可能となる。以下の実施例は、前記リード部材の形状に種々の工夫を施したものや、前記外装部材の形状に種々の工夫を施したものであるが、同様の作用により、従来例の固体電解コンデンサによる回路基板への実装に比較して実装高さの低背化が可能となる。

図３（ａ）に示すようにリードフレーム２２は外装樹脂層７側面に沿うように下方へ曲げられている。さらに、前記リードフレーム２２は前記外装樹脂層７側面に対して翼状に引き出され、前記リードフレーム２２の下面は、前記外装樹脂層７の下面より上方の同一平面内に配されている。

類似した実施例を、図３（ｂ）に示す。リードフレーム２２は外装樹脂層７側面に沿うように上方へ曲げられている。さらに、前記リードフレーム２２は前記外装樹脂層７側面に対して翼状に引き出され、前記リードフレーム２２の下面は、前記外装樹脂層７の下面より上方の同一平面内に配されている。

図４（ａ）〜（ｃ）は、外装樹脂層７側面から翼状に引き出され、その下面を、前記外装樹脂層７の下面より上方の同一平面内に配されたリードフレーム２２の先端部を示したものである。前記リードフレーム２２はその先端部に、上方に向けた折り曲げ部３０を有している。通常、リードフレーム先端にはリードフレームを母材フレームから切り取ったことによる切断面（図中、斜線部）が形成されるが、該切断面はメッキ面ではないため半田の濡れ性が悪く、半田ランドとリードフレーム先端近傍を半田により固定しても半田接合強度が小さくなる傾向があった。実施例３のリードフレーム２２では、折り曲げにより半田濡れ性の悪い前記切断面を半田付け範囲から除外したため、実施例１及び２よりも半田接合強度が向上する。また、（ｂ）、（ｃ）では前記リードフレーム２２側面の表面積が増大することにより、さらに前記リードフレーム２２と半田ランドとの半田接合強度が向上する。

図５（ａ）、（ｂ）は、外装樹脂層７側面から翼状に引き出され、その下面を、前記外装樹脂層７の下面より上方の同一平面内に配されたリードフレーム２２の一部を示したものである。（ａ）では前記リードフレーム２２に少なくとも１つの孔３１が設けられている。（ｂ）では、前記リードフレーム２２端面に少なくとも１つの切欠３２が設けられている。前記リードフレーム２２に前記孔３１、又は前記切欠３２を設けることにより、前記リードフレーム２２側面の表面積が増大するため、前記リードフレーム２２と半田ランドとの半田接合強度が向上する。実施例では孔３１形状は円形としたが、楕円形、長方形等いかなる形状でも良く、形状は限定されない。又、切欠３２形状は半円形としたが、半楕円形、長方形等いかなる形状でも良く、形状は限定されない。なお、孔３１と切欠３２の両方を前記リードフレーム２２に設けても同様の効果があるのはいうまでもない。

図６に示すように、リードフレーム２２を外装樹脂層７側面から翼状に引き出し、前記リードフレーム２２の下面を、前記外装樹脂層７の下面より上方の同一平面内に配した固体電解コンデンサにおいて、前記外装樹脂層７の側面は、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置から下方へ向かうにつれて、内側に傾斜している。その角度θは５°以上とするのが好ましい。実施例５の固体電解コンデンサを回路基板に実装する際には、前記外装樹脂層７の側面が、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置から下方へ向かうにつれて、内側に傾斜しているため、前記外装樹脂層７の、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置より下方の部分を前記回路基板の収容孔へ収容するのが容易になる。従って、半田ランドへの固体電解コンデンサの仮固定不良が減少し、実装工程の歩留りが向上する。また、本実施例のような形状にはせずに、外装樹脂層７下面の角部にＲ０．１５〜０．５のＲ付けを施しても同様の効果がある。

図７に示すように、リードフレーム２２を外装樹脂層７側面から翼状に引き出し、前記リードフレーム２２の下面を、前記外装樹脂層７の下面より上方の同一平面内に配した固体電解コンデンサにおいて、前記外装樹脂層７の側面は、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置より下方部分の横幅及び奥行きが、上方部分の横幅及び奥行きに比べて小さい。実施例６の固体電解コンデンサを回路基板に実装する際には、前記外装樹脂層７の、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置より下方の部分の側面と、回路基板の収容孔の内壁との隙間がより大きくなるため、前記外装樹脂層７の、前記リードフレーム２２の下面と同じ高さの位置より下方の部分を前記回路基板の前記収容孔へ収容するのが容易になる。従って、半田ランドへの固体電解コンデンサの仮固定不良が減少し、実装工程の歩留りが向上する。

本発明により、回路基板へ固体電解コンデンサを実装すると、実装高さの低背化、半田濡れ性の向上及び半田接合強度の向上が可能となり、又固体電解コンデンサの回路基板への実装工程の歩留り向上を達成することができる。

なお、本発明の実施形態を実施例により具体的に説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

本発明の実施例１に係る固体電解コンデンサの断面図である。 本発明の実施例１及び従来例の固体電解コンデンサを回路基板に実装した状態の部分断面図である。 本発明の実施例２に係る固体電解コンデンサの側面図である。 本発明の実施例３に係る固体電解コンデンサのリードフレームの部分斜視図である。 本発明の実施例４に係る固体電解コンデンサのリードフレームの部分上面図である。 本発明の実施例５に係る固体電解コンデンサの側面図である。 本発明の実施例６に係る固体電解コンデンサの側面図である。 従来例の固体電解コンデンサの断面図である。

符号の説明

７ 外装樹脂層
１５ コンデンサ素子
２２ リードフレーム
２３ 回路基板
２４ 収容孔
２５ 半田ランド
２６ 半田
３０ 折り曲げ部
３１ 孔
３２ 切欠

Claims (7)

1. 上面、下面及び側面を有する外装部材内に電子部品素子を収容し、
   前記電子部品素子につながる一対の板状リード部材を、前記外装部材の側面から翼状に引き出し、
   前記一対の板状リード部材の下面を、前記外装部材の下面より上方の同一平面内に配したことを特徴とする電子部品。
2. 前記リード部材は、その先端部に上方に向けた折り曲げ部を有することを特徴とする請求項１記載の電子部品。
3. 前記リード部材には、少なくとも１つの孔、又は切欠が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品。
4. 前記外装部材の側面は、前記リード部材の下面と同じ高さの位置から下方へ向かうにつれて、内側に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
5. 前記外装部材の側面は、前記リード部材の下面と同じ高さの位置より下方部分の横幅及び／又は奥行きが、上方部分の横幅及び／又は奥行きに比べて小さいことを特徴とする請求項１記載の電子部品。
6. 前記電子部品素子は、陽極部材の表面に誘電体皮膜層、固体電解質層及び陰極引出層を順次形成した固体電解コンデンサ素子からなり、
   前記外装部材は、前記固体電解コンデンサ素子を被覆した外装樹脂層からなることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
7. 請求項１記載の電子部品を実装する回路基板であって、
   前記外装部材の、前記リード部材の下面と同じ高さの位置より下方の部分が収容される有底又は無底の収容孔と、
   前記リード部材の下面が半田付けされる半田ランドとが設けられていることを特徴とする回路基板。
   

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