JP2006093532A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、低コストでの製造工程で製造され、かつ微調整などを不要としつつ、同時に耐衝撃性、耐久性、実装信頼性などの向上を実現し、外部から電子部品内部への湿度の進入を防止することによる耐湿性を向上させた電子部品を供給することを目的とする。
【解決手段】本発明は、素子２と、素子２に設けられた一対の端子部４と、端子部４の一部と素子２を覆う外装材５を有する電子部品１であって、端子部４もしくは端子部４と外装材５の隙間、もしくは端子部４と外装材５の接合部分に、耐湿性処理もしくは撥水性処理が施された構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、モデム、電源回路、液晶用電源、ＤＣ−ＤＣコンバーター、電力線通信機器などの電子機器などに好適に用いられる電子部品に関するものである。

モデムや電源回路などの電子機器においては、多数の電子部品が搭載される。例えば、ノイズ除去や直流成分のカットなどのためにコンデンサが用いられることも多い。

ここで、電子機器には小型化、低コスト化が求められ、これに伴い電子部品についても大幅な小型化、低コスト化が求められている。更に、自動実装による実装コストの削減、実装面積の削減のために、面実装電子部品が求められることが多い。一方、小型化と合わせて高性能化や特性ばらつきの低減、さらには耐久性の向上など相反する仕様が要求されることも多くなっている。

さらには、ＬＳＩなどの多ピン化や信号線路のビット数の増加に伴い、非常に線路間隔の狭い場所において複数の電子部品を実装する高密度実装の必要が生じている。

特に、モデムなどはデータ入力とデータ出力の２線路がセットであることが多く、線路上に必ず２つの電子部品を実装する必要がある。

これらを満たすために、種々の工夫を凝らした電子部品が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。

特に、上記の（特許文献１，２）にあるように、電子部品において、高耐圧に対応するために素子を樹脂などの外装材で覆って耐圧を上げ、耐久性、耐熱性、耐湿性を向上させるなどが行われていた。

しかし、この場合には外装材を金型などを用いて形成する必要があり、形成された外装材を二つ貼りあわせて、その貼りあわせ面からリード端子を突出させるなどの構成がとられることが多かった。しかしながら、このような形態では、その製造工数が多くなり、コスト高となることが多かった。また、端子部やリード端子が外装材の側面の途中部分から突出することになるため、その微調整などのコストがかかることがあった。

これに対応するため、素子に端子部、あるいはリード端子を接続した状態のものを、枠内に入れて、この枠内に樹脂などを流し込んで外装材として封止して製造される電子部品が提案されている。

図１は従来の技術における電子部品の側面図であり、上記のような製造方法をとった結果の形状であり、低コストに製造できるメリットがある。

１は電子部品、２は素子であって、コンデンサ（単板コンデンサ、積層型コンデンサなど）や抵抗、コイル、フィルター、その他の電子素子の種々のものが含まれる。６は素子２が積層型コンデンサの場合の内部電極であり、３は外部電極、４は端子部であり、５は外装材である。なお、素子２に接続されて外装材５から突出する端子部４は、素子２に直接される場合には端子部４、素子２に直接接続された端子部に、更に接続される端子をリード端子として呼んでいるが、厳密な区別をしているものではなく、同様のものである。
特開２００１−１１０６９１号公報 特開２００２−４３１７０号公報

しかしながら、図１に表されるような従来の技術における電子部品では、端子部４と外装材５間の接合は、端子部４と外装材５を一体成型することにのみ得られており、端子部４と外装材５の間に十分な密着が得られず、電子部品内部が外部環境の影響を受けやすいという問題があった。

即ち、外部環境の影響に起因する経時的な電気特性の劣化という問題があり、実際に実装した電子基板においては、電子部品１に損傷が発生するという問題があった。

特に、外部環境の影響を受けやすいことから、実装後における湿度などの影響により、絶縁抵抗の劣化、耐圧の低下などに起因する電子部品の耐久性や寿命、ひいては、実装された電子機器の耐久性や寿命に悪影響を与えるなどの問題があった。このため、交換などが頻繁に行われる必要などが生じ、低コストで製造されても、最終的には高コストになってしまうなどの問題もあった。

本発明は、素子と、素子に設けられた一対の端子部と、端子部の一部と素子を覆う外装材を有する電子部品であって、端子部もしくは端子部と外装材との隙間、または端子部と外装材の接合部分に、耐湿性もしくは撥水性を有する機能が設けられる構成とする。

本発明は、端子部と外装材部、さらに二者の接合部などに耐湿性、撥水性を持たせることにより、耐湿性、耐久性、耐圧を向上させた電子部品を実現することができる。

なお、外装材に封止される素子はコンデンサ（単板、積層型）、抵抗、インダクタ、フィルターなど何でも良く、特に耐湿性が求められるものにおいて好適なものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、素子と、素子に設けられた一対の端子部と、端子部の一部と素子を覆う外装材を有する電子部品であって、端子部の少なくとも一部に耐湿性処理、もしくは撥水性処理が施されていることを特徴とする電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れた電子部品とすることができる。

本発明の請求項２に記載の発明は、耐湿性処理、若しくは撥水性処理が施されているのが、端子部が外装材から突出する部分であることを特徴とする請求項１記載の電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れた電子部品とすることができる。

本発明の請求項３に記載の発明は、耐湿性処理、もしくは撥水性処理が、端子部と外装材との隙間部分に施されることを特徴とする請求項１記載の電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れた電子部品とすることができる。

本発明の請求項４に記載の発明は、耐湿性処理、もしくは撥水性処理が、端子部が外装材から突出している部分に施されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１記載の電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れた電子部品とすることができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、耐湿性処理、もしくは撥水性処理が、端子部が外装材に覆われている部分において施されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記
載の電子部品であって素子が、誘電体基体と端子部に接続される電極を有する単板型コンデンサであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１に記載の電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れたモールドコンデンサとすることができる。

本発明の請求項６に記載の発明は、前記素子が、誘電体基体と前記端子部に接続される電極を有する単板型コンデンサであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１に記載の電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れたモールドコンデンサとすることができる。

本発明の請求項７に記載の発明は、素子が、内部電極が形成された誘電体基体と、誘電体基体が積層され、積層された誘電体基体に設けられた一対の端子電極を有する積層型コンデンサであることを特徴とする請求項１〜６いずれか１記載の電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れた高容量のモールドコンデンサとすることができる。

本発明の請求項８に記載の発明は、素子が、単一の基体に複数の対となる端子部が設けられた素子であることを特徴とする請求項１〜７いずれか１記載の電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れ、小型かつ容易に複合電子部品とすることができる。

本発明の請求項９に記載の発明は、外装材に、素子が複数封止されたことを特徴とする請求項１〜８いずれか１記載の電子部品であって、耐久性、耐湿性に優れ、小型かつ容易に複合電子部品とすることができる。

本発明の請求項１０に記載の発明は、耐湿性処理、もしくは撥水性処理には、シリコン系、又はエポキシ系、又はテフロン（登録商標）系、又はポリウレタン系、又はポリエステル系、又はこれらの組み合わせを主成分とする樹脂が用いられることを特徴とする請求項１〜９いずれか１記載の電子部品であって、低コストで耐湿性、耐久性を高めることができる。

なお、本明細書においては積層型コンデンサを素子の例として説明しているが、これに限られるものではなく、積層型ではない通常の単板コンデンサ、抵抗、インダクタ、フィルターなど種々の素子であっても同様である。

また、端子部とリード端子は、素子に直接される場合には端子部、素子に直接接続された端子部に、更に接続される端子をリード端子として説明しているが、厳密な区別をしているものではなく、同様のものである。

以下、図面を用いて説明する。

図２、図３、図４、図５は本発明の実施の形態における電子部品の側面図である。

図２〜図５にはコンデンサ（単板、積層型、電解など）、抵抗、インダクタ、フィルター、ＩＣなどの種々の電子素子である素子に端子部が接続され、外装材によりモールドされて端子部の一部が外装材の外部に突出して、種々の耐湿性もしくは撥水性を持たせる処理部が設けられている構造が表されている。

１は電子部品、２は素子、３は外部電極、４は端子部、５は外装材、６は内部電極である。

まず、各図に表されている構造の概略を説明する。

図１は、従来の技術における電子部品の側面図である。

図２には、図１と異なり、端子部に耐湿性もしくは撥水性を有する処理部７が施されており、外部環境からの湿度などの部品内部への侵入を阻害することにより、耐湿性、耐久性などが向上するものである。

図３には、図１と異なり、端子部と外装材のすきまに耐湿性もしくは撥水性を有する処理部８が施されており、外部環境からの湿度などの部品内部への侵入を阻害することにより、耐湿性、耐久性などが向上するものである。

図４には、図１と異なり、端子部および端子部と外装材のすきまに耐湿性もしくは撥水性を有する処理部７、８が施されており、外部環境からの湿度などの部品内部への侵入を阻害することにより、耐湿性、耐久性などが向上するものである。

図５には、図１と異なり、外装材と端子部の接合部外部に耐湿性もしくは撥水性を有する処理部９が施されており、外部環境からの湿度などの部品内部への侵入を阻害することにより、耐湿性、耐久性などが向上するものである。

次に、各部の詳細について説明する。

１は電子部品であり、図１などに表されるように、コンデンサ、抵抗、インダクタ、フィルター、その他の電子素子が、樹脂などの外装材でモールドされた電子部品であり、外装材でモールドされたことにより耐久性と耐湿性、耐衝撃性が高まり、更に高耐圧にも耐えうる特徴を有した電子部品である。

次に、素子２について説明する。

２は素子であり、素子としては上記の通り、コンデンサ、抵抗、インダクタ、フィルター、ＩＣ、その他の電子素子のいずれでも良く、コンデンサは単板コンデンサであっても、積層型コンデンサであっても、電解コンデンサなど、いずれのコンデンサであっても良い。図１では積層コンデンサが表されている。

なお、素子２は単数が外装材５に封止されてもよいものであり、複数が外装材５に封止されてもよいものである。

あるいは、一つの基体に一対の外部電極３が設けられて一つの電子素子としての働きを有するものであっても良く、あるいは一つの基体に複数の対の外部電極３が設けられて、複数の電子素子としての働きを有するものであっても良い。

次に外部電極３について説明する。

外部電極３は素子２の両端に一対に設けられた導電性の部材であり、端子部４などを通じて、外部の実装基板との電気的導通を、素子２に対して実現するものである。外部電極３は素子２の両端に一対で設けられるのが普通であるが、両端でなくとも、素子２の途中部分に設けられてもよいものである。あるいは、素子２の側面でなくとも、上下面に設けられてもよいものであるし、側面や上下面の前面に渡って設けられても良く、その一部のみに設けられても良く、他の面にはみ出して設けられてもよいものである。

外部電極３の材料としては、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕなどの少なくとも一つを含む金属材料が挙げられる。特に、Ｎｉ単体あるいはＮｉ合金を用いることでコスト面において有利となる。また、これらの合金や、表面にめっき処理が施されたものであってもよ
いものである。勿論、合金などであっても良く、単層、多層のめっき処理、蒸着処理、スパッタ処理、ペースト塗布などのいずれかで実現されればよいものである。

次に端子部４について説明する。

端子部４は内部電極３と接続されており、素子２に一対に設けられる。通常はその両端に設けられることが多いが、両端以外に設けられてもよいものである。例えば、外部電極３が上下面に設けられた場合には、この上下面に形成された外部電極３と端子部４が接続されてもよいものである。また端子部４は、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕなどの少なくとも一つを含む材料で構成され、その表面は単層もしくは多層のめっき処理が施されていてもよい。あるいは、これらの材料のいずれかを用いた合金を用いてもよいものである。

また、端子部４は金属キャップを誘電体基体２に接合して構成されてもよい。更に、端子部４の最外部（最表部）は融点が２００度以上の導電性材料で構成されることが好ましく、この構成によって、電子部品１にリフローなどで高温がかけられたとしても、端子部４に熱的なダメージが加わることは無く、安定したリフロー特性を得ることができる。

端子部４は外部電極３と接続されて、適宜、適当な形状に下降されて外装材５の外部に突出するように形成される。このとき、例えば図１にあるように直線的に角部をもって折り曲げされてもよいし、斜めに直線状となっても良く、あるいは緩いカーブを描くようにして伸ばされても良い。折り曲げであれば加工性が良く、カーブを描くように形成される場合には、強度上の強さが出ると言うメリットがある。

また、後に述べる外装材５は素子２に端子部４を接続したものを枠内に入れて、この枠内に溶融した樹脂を流し込むことで実現されるので、端子部４は外装材の底面と側面の交差する角部、あるいは底面もしくは側面であって、角部の近傍から突出する。

即ち、素子２に端子部４が接続されて、端子部４が折り曲げなどの加工をされてさかさまの状態で枠内に挿入し、端子部４が枠からはみ出すようにひっかかった状態で固定された枠内に、樹脂が流し込まれると、丁度端子部４が作る仮想平面までを外装材５となる樹脂が埋めることになり、結果として端子部４は、外装材５の底面と側面の交差する角部、あるいはこの近傍から突出する形状となる。図１に示される状態である。このような製造工程であれば、非常に工数や微調整が不要で、低コストにできるものである。

また、端子部４の先端において、スリットや割れ目を単数、もしくは複数入れてもよく、これらのスリットにより、曲げ強度が向上したり、軽量化が図られたりするものである。

次に、外装材５について説明する。

外装材５は図１などに表されるとおり、素子２をはじめとした抵抗、インダクタなどの電子素子と、それに接続される端子部４の一部をモールドしている。

外装材５の材料としては、オプトクレゾールノボラック系、ビフェニール系、ペンタジエン系などのエポキシ系樹脂などが好適に用いられる。もちろん、これら以外の材料が混入してもよく、更に低コストの樹脂が用いられてもよいものである。

また外装材５の表面と素子２の表面の間隔の最小値（外装材５のもっとも肉厚が薄い部分）は０．１ｍｍ以上とすることで、外皮耐圧を向上させることができる。更に、これ以上の値とすることで、耐圧、耐湿、耐熱に強い電子部品１を実現することができる。

次に積層型コンデンサ（素子２）について説明する。

積層型コンデンサ（素子２）は誘電体で構成される基体を複数のシートで積層して内部電極６を形成して、単板コンデンサなどに比べて同一の大きさでより高容量にすることができる。

誘電体基体は、誘電体で構成された基体で、例えば酸化チタンやチタン酸バリウムなどの誘電体材料が好適に用いられる。あるいはアルミナなども用いられる。このような材料を用いて適宜、必要な形状、大きさに形成されるものである。

内部電極６は、誘電体基体内部に埋設された電極であって、内部電極６の構成材料としては、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕなどの少なくとも一つを含む金属材料や合金が挙げられる。特に、Ｎｉ単体あるいはＮｉ合金を用いることでコスト面において有利となる。また、これらの合金や、表面にめっき処理が施されたものであってもよいものである。勿論、合金などであっても良い。また、内部電極６の厚みは１〜５μｍで構成される。また、隣接する内部電極６同士の間隔は１５μｍ以上とすることが好ましい。

内部電極６は外部電極３と電気的に接続されており、外部電極３の一方のみに接続する内部電極６と、外部電極３の他方のみに接続する内部電極６が対向しており、この対向する内部電極６間において主な容量が発生する。

次に、外部電極３に端子部４が接続される。端子部４は上記で説明したとおりである。端子部４は電極にあわせて一対で接続される。

なお、積層型コンデンサ（素子２）の大きさは、その長さをＬ１、高さをＬ２、幅をＬ３としたときに、
３．０ｍｍ≦Ｌ１≦５．５ｍｍ
０．５ｍｍ≦Ｌ２≦２．５ｍｍ
１．５ｍｍ≦Ｌ３≦３．５ｍｍ
となるように構成したが、もちろん、これ以外の大きさであってもよく、単数でなく、複数の積層型コンデンサ（素子２）が、外装材５に封止されてもよいものである。

なお、Ｌ１〜Ｌ３を上記下限値より小さくすると、内部電極３の形成面積が不十分となったり、内部電極３相互の間隔が必然的に狭くなって、内部電極３の枚数を減らさなければならなくなって大きな容量値を得ることが困難となり、幅広い容量を有する電子部品を得ることが困難となる。

また、積層型コンデンサ（素子２）を外装材５でモールドするときに、積層型コンデンサ（素子２）への衝撃による損傷を防止するために、積層型コンデンサ２の角部に面取りを設けたり、円弧状のカーブ曲線を各側面の一部、もしくは全部に設けることも好適である。

なお、端子部４は、素子２の側面のみならず、上下面に設けられて、そこから外装材５の外部に引き出されてもよいものである。

次に、耐湿性もしくは撥水性をもつ処理部７について説明する。

耐湿性処理、撥水性処理に用いられる材料としては、例えばシリコン系やエポキシ系、テフロン（登録商標）系、さらにはポリウレタン系、ポリエステル系などの耐湿性の高い
樹脂が好適に用いられる。もちろん、これら以外の材料が混入してもよく、更に低コストの樹脂が用いられてもよいものである。

端子部４にこれらの樹脂を例えば吹きつけや塗布などで、端子部４表面に処理を行うことで、端子部４表面に耐湿層が形成され電子部品としての耐湿性の向上が得られる。

また、ＰＴＦＥコンポジットめっきなどの撥水性に優れた処理を端子部４表面に施すことにより、特に結露を伴うような高湿度中の耐湿性を高めることができる。

次に、耐湿性もしくは撥水性をもつ処理部８について説明する。

端子部４と外装材５のすきまにも、耐湿性もしくは撥水性を有する処理部７と同様の耐湿性の高い樹脂が好適に用いられる。もちろん、耐湿性もしくは撥水性を有する処理部７同様これら以外の材料が混入してもよく、更に低コストの樹脂が用いられてもよいものである。

次に、耐湿性もしくは撥水性をもつ処理部９について説明する。

耐湿性もしくは撥水性を有する処理部９は端子部４と外装材５の外部接合部に設けられ、例えばポリウレタン系、ポリエステル系ボンドなどの耐湿性が高く常温にて液体であるような材料を使用することにより、耐湿性の付与に加えて、端子部４と外装材５の外部接合部を封止する効果も得られ、物性的な耐湿性に加え、構造的な耐湿性も併せて得ることができる。

本発明は、素子と、素子に設けられた一対の端子部と、端子部の一部と素子を覆う外装材を有する電子部品であって、端子部と外装材部、さらに二者の接合部などに耐湿性、撥水性を持たせる構成により、電子部品の製造において従来どおりの低コストを維持しながら、外部環境から部品内部への湿度などの侵入を防止でき、耐湿性、耐久性など向上させ、実装信頼性の高い電子部品が必要な用途にも適用できる。

従来の技術における電子部品の側面図 本発明の実施の形態における電子部品の側面図 本発明の実施の形態における電子部品の側面図 本発明の実施の形態における電子部品の側面図 本発明の実施の形態における電子部品の側面図

符号の説明

１ 電子部品
２ 素子
３ 外部電極（内部電極）
４ 端子部
５ 外装材
６ 内部電極
７ 耐湿性もしくは撥水性を有する処理部
８ 耐湿性もしくは撥水性を有する処理部
９ 耐湿性もしくは撥水性を有する処理部

Claims (10)

1. 素子と、
   前記素子に設けられた一対の端子部と、
   前記端子部の一部と前記素子を覆う外装材を有する電子部品であって、
   前記端子部の少なくとも一部に耐湿性処理、もしくは撥水性処理が施されていることを特徴とする電子部品。
2. 前記耐湿性処理、若しくは撥水性処理が施されているのが、前記端子部が前記外装材から突出する部分であることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
3. 前記耐湿性処理、もしくは撥水性処理が、前記端子部と前記外装材との隙間部分に施されることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
4. 前記耐湿性処理、もしくは撥水性処理が、前記端子部が前記外装材から突出している部分に施されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１記載の電子部品。
5. 前記耐湿性処理、もしくは撥水性処理が、前記端子部が前記外装材に覆われている部分において施されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の電子部品。
6. 前記素子が、誘電体基体と前記端子部に接続される電極を有する単板型コンデンサであることを特徴とする請求項１〜５いずれか1に記載の電子部品。
7. 前記素子が、内部電極が形成された誘電体基体と、前記誘電体基体が積層され、前記積層された誘電体基体に設けられた一対の端子電極を有する積層型コンデンサであることを特徴とする請求項１〜６いずれか１記載の電子部品。
8. 前記素子が、単一の基体に複数の対となる端子部が設けられた素子であることを特徴とする請求項１〜７いずれか１記載の電子部品。
9. 前記外装材に、前記素子が複数封止されたことを特徴とする請求項１〜８いずれか１記載の電子部品。
10. 前記耐湿性処理、もしくは撥水性処理には、シリコン系、又はエポキシ系、又はテフロン（登録商標）系、又はポリウレタン系、又はポリエステル系、又はこれらの組み合わせを主成分とする樹脂が用いられることを特徴とする請求項１〜９いずれか１記載の電子部品。

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