JP2009010116A - 表面実装型電子部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】リード端子と実装用ランドとのはんだ付け強度が大きく、リード端子と搭載基板上の電極との間の、導電性接続材料による接合状態の視認性に優れ、実装信頼性の高い表面実装型電子部品を提供する。
【解決手段】リード端子2を、ケース部材4の内部から、底面4aと同じか、それよりも搭載基板11の実装面11aに近い位置に至るように引き出して、実装用ランド13との接続部12とし、かつ、接続部をケース部材から離間させる。
また、リード端子の、ケース部材から離間して形成された接続部の先端部をケース部材の内部に引き込む。
リード端子を、底面とは異なる位置でケース部材から引き出し、接続部において底面よりも搭載基板の実装面に近い位置に至るように曲げ加工する。
リード端子の接続部を高さ方向に変位可能にする。
前記電子部品素子を構成する素子本体および素子本体とリード端子との接続箇所を絶縁性樹脂で被覆する。
【選択図】図2

Description

本発明は表面実装型電子部品に関し、詳しくは、バックライトインバーターなどとして使用される表面実装に対応した中高圧コンデンサなどをはじめとする中高圧向けの表面実装型電子部品に関する。
定格電圧が数kV以上であるような中高庄向けの電子部品としては、電子部品素体の外部電極にリード線を接続し、外装樹脂で被覆したタイプのものが広く用いられている。
このような中高圧向けの電子部品においては、電子部品素体を外装樹脂で被覆し、電気的接続のためにリード線を露出させた構造とすることにより、端子間の絶縁性や耐湿性を向上させることが一般的に行われてきた。
しかしながら、回路基板上の実装用ランド(電極)との電気的接続が、前記リード線とのはんだ付けにより行われることになるため、表面実装に対応することができないという問題があった。
そこで、リード線付き電子部品素体をケースに収容し、このケースの底面や側面に沿うようにリード線を導出し、導出したリード線と、回路基板上の電極とをはんだ付けすることにより、表面実装に対応できるようにした電子部品が提案されている(特許文献1,2参照)。
しかし、特許文献1および2の電子部品のように、ケースの底面や側面に沿ってリード線を導出したものは、例えば、図14に示すように、電子部品素子100に接続されたリード線101がケース102に沿って、ケース102と接触するように形成されていることから、図15に模式的に示すように、搭載基板103上に電子部品110を搭載し、リード線101を、搭載基板103上の実装用ランド(電極)104にはんだ付けする場合に、はんだフィレット105がリード線101の全周に回り込んだ状態とはならず、リード線101の全周のうちの一部のみと接合することになるため、接合強度が不十分になりやすいという問題点がある。
また、リード線101の一部がケース102の底面に引き回されており、その部分では目視ではんだ付けの状態を確認することが困難であるという問題点がある。
特開平6−333778号公報 特開平6−251979号公報
本発明は、上記課題を解決するものであり、リード端子と搭載基板上の実装用ランドとの間の、はんだなどの導電性接続材料による接合強度が大きく、かつ、目視で、リード端子と搭載基板上の電極との接合状態(例えばはんだ付け状態)を確認しやすく、実装信頼性の高い表面実装型電子部品を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の表面実装型電子部品は、
搭載基板の実装面上に形成された実装用ランドに、導電性接続材料を介して表面実装される電子部品であって、
素子本体と、該素子本体に電気的に接続された一対のリード端子を有する電子部品素子と、
該電子部品素子を内部に収容し、前記搭載基板の前記実装面に搭載されたときに前記実装面と対向する底面を備えたケース部材と
を備え、
前記リード端子は、前記ケース部材の内部から引き出され、かつ、前記ケース部材の内部から引き出されたリード端子のうち、前記ケースの底面と同じか、または前記ケースの底面よりも前記搭載基板の前記実装面に近い位置に至るように引き出された部分が、前記実装用ランドに接続される接続部として機能するように構成されているとともに、
前記接続部は前記ケース部材から離間して形成されていること
を特徴としている。
本発明の表面実装型電子部品においては、リード端子の、ケース部材から離間して形成された接続部の先端部が、ケース部材の内部に引き込まれているような構成とすることができる。
また、リード端子が、底面とは異なる位置でケース部材から引き出され、接続部において前記底面と同じか前記底面よりも搭載基板の実装面に近い位置に至るように曲げ加工されている構成としてもよい。
また、リード端子の接続部を、底面と平行な平行な所定の面内において曲折した部分を有するような形状とすることも可能である。
また、ケース部材の側面から底面に至る領域に、凹部が形成され、その一方の段付部からリード端子が引き出され、一方の段付部と対向する他方の段付部に引き込まれているような構成としてもよい。
また、リード端子を、その接続部が、前記底面より下方に突出し、かつ、突出位置から底面と同じ高さ位置までの範囲において変位可能であるように構成することもできる。
また、ケース部材の底面の、一対のリード端子の接続部に挟まれた位置に、接続部と略平行に開口部を形成することも可能である。
また、素子本体および素子本体とリード端子との接続箇所とが絶縁性樹脂で被覆された構成とすることも可能である。
また、ケース部材が、電子部品素子の収容空間において、一対のリード端子が互いに接触しないように仕切る仕切り部を有する構成としてもよい。
本発明の表面実装型電子部品は、リード端子を、ケース部材の内部から、底面と同じか底面よりも搭載基板の実装面に近い位置に至るように引き出して、実装用ランドとの接続部とし、かつ、接続部をケース部材から離間させるようにしているので、リード端子と搭載基板上の実装用ランドを、導電性接続材料(例えば、はんだ)により接合して表面実装型電子部品を表面実装する際に、接続部において、リード端子の全周を導電性接続材料(はんだフィレット)と接合させる(すなわち、接続部の全周が導電性接続材料(はんだフィレット)により覆われている状態とする)ことが可能になるとともに、ケースから離間した接続部の、導電性接続材料による接合状態を目視、確認することが可能になる。
また、リード端子を、ケース部材の内部から、底面よりも搭載基板の実装面に近い位置に至るように引き出した場合には、ケース部材が搭載基板から浮き上がった状態で実装することができるため、実装後の搭載基板のたわみに対する耐性を向上させることができる。
また、従来の表面実装型電子部品において、リード端子の実装用ランドとの接続部が電子部品のケースの下面と同一面にある場合、ケースが傾くと、一方のリード端子が実装用ランドから浮き上がり電気的に接続されなくなる場合があるが、本発明の容量形成用電極部において、底面よりも搭載基板の実装面に近い位置に至るように引き出した場合には、ケース部材が搭載基板から浮き上がった状態で実装することができるため、そのような問題が生じることを防止することができる。
したがって、本願発明によれば、リード端子と搭載基板上の電極との間の、はんだなどの導電性接続材料による接合強度が大きく、リード端子と搭載基板上の電極との接合状態(例えばはんだ付け状態)の視認性が高く、全体としての実装信頼性に優れた表面実装型電子部品を提供することが可能になる。
なお、素子本体にリード端子が接続されてなる電子部品本体において、素子本体とリード端子は、素子本体の表面に形成された外部電極を介して電気的に接続されていてもよく、また、素子本体が特に外部電極を備えておらず、その内部電極の露出部などが直接にリード端子に接続されていてもよい。
また、リード端子の、ケース部材から離間して形成された接続部の先端部を、ケース部材の内部に引き込むようにした場合、リード端子の両端を保持することが可能になり、リード端子の強度や、形状保持機能を向上させて、実装用ランドとリード端子の安定した接続を実現することが可能になる。
また、リード端子を、底面とは異なる位置でケース部材から引き出し、接続部において底面と同じか、底面よりも搭載基板の実装面に近い位置に至るように曲げ加工した場合、リード端子の接合部を長くし、搭載基板上の実装用ランドとの接合面積を広く取ることが可能になる。
また、リード端子の接続部を、底面と平行な所定の面内において曲折した部分を有する形状、すなわち、該所定の面内において曲折し、該面内をを延伸するような形状とすることにより、搭載基板上の実装用ランドとの接合面積を大きくとることが可能になり、実装用ランドとリード端子の接合強度を向上させることが可能になる。
また、ケース部材の側面から底面に至る領域に凹部を形成し、その一方の段付部からリード端子を引き出し、一方の段付部と対向する他方の段付部に引き込むようにした場合、凹部において、接合部と搭載基板の実装用ランドとの接合状態をケース部材の上面側から目視確認することが可能になり、実装信頼性を向上させることが可能になる。
また、リード端子を、その底面より下方に突出する接続部が、その突出位置から、底面と同じ高さ位置までの範囲において、変位可能であるように構成した場合、実装時の衝撃やリード端子の形状のばらつきを吸収し、実装用ランドと、リード端子の接続部の安定した接触、接続を実現することができる。
なお、接続部の高さ位置を変位可能とする方法としては、例えば、電子部品素子をケース部材の中で上下方向に自由に移動できるように所定のクリアランスを設けて収容するなどの方法を採用することができる。
また、ケース部材の底面の、一対のリード端子の接続部に挟まれた位置に、接続部と略平行に開口部を形成するようにした場合、一対のリード端子の接続部間の沿面距離を長くとることが可能になり、耐トラッキング性能を向上させることが可能になる。
また、電子部品素子を構成する、素子本体および素子本体とリード端子との接続箇所とを絶縁性樹脂で被覆するようにした場合、導電性接続材料としてはんだを用いる場合の、はんだ接合時の電子部品素子の特性や信頼性の低下を防止しつつ、リード端子を備えたラジアル型の電子部品を表面実装型の電子部品に加工することができる。
また、ケース部材を、電子部品素子の収容空間において、一対のリード端子が互いに接触しないように仕切る仕切り部を有する構成とした場合、リード端子間の高い絶縁性を確保して、信頼性を向上させることが可能になる。
以下に、本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
図1は本願発明の一実施例にかかる表面実装型電子部品の構成を模式的に示す斜視図、図2は正面断面図である。
なお、この実施例1では、図3(a),(b)に示すような、素子本体1に、2本のリード線端子2(2a,2b)を接続したラジアル型セラミックコンデンサ(電子部品素子)1を、リード端子2(2a,2b)を所定の形状に曲げ加工した後、ケース部材4内に収容した表面実装型電子部品を例にとって説明する。
この実施例の表面実装型電子部品10は、図1〜3に示すように、素子本体1と、素子本体1の表面に形成された一対の外部電極(図示せず)を介して素子本体1に電気的に接続された一対のリード端子2(2a,2b)を有する電子部品素子(この実施例ではラジアル型セラミックコンデンサ)3と、該電子部品素子3を内部に収容し、搭載基板11(図2,7,8参照)の実装面11aの実装用ランド13上に搭載されたときに、実装面11aと対向する底面4aを有するケース部材4を備えている。
そして、この表面実装型電子部品10において、各リード端子2(2a,2b)は、図1,図2に示すように、ケース部材4の底面4aとは異なる位置でケース部材から引き出され、接続部12(12a,12b)(図7参照)において底面4aよりも搭載基板11の実装面11aに近い位置に至るように曲げ加工されている。
なお、場合によっては、接続部12(12a,12b)は、底面4aと同じ位置にまで至るように構成することも可能である。
接続部12(12a,12b)は、搭載基板11の実装用ランド13上に接続される部分であり、この実施例1の表面実装型電子部品10においては、底面4aよりも搭載基板11の実装面11aに近く、かつ、ケース4から離間した位置に、略水平で真っ直ぐな部分として形成されている。
すなわち、この実施例1の表面実装型電子部品10においては、ケース部材4の側面から底面に至る領域に凹部4b(図1,図2,図8)が形成されており、その一方の段付部4cからリード端子2(2a,2b)が引き出され、段付部4cと対向する他方の段付部4dに引き込まれているとともに、その途中に接続部12(12a,12b)が設けられている。
また、この実施例1の表面実装型電子部品10においては、電子部品素子3を構成する、素子本体1および素子本体1とリード端子2との接続箇所は、絶縁性樹脂16により被覆されている。
なお、この実施例1の表面実装型電子部品10は、例えば、以下に説明するような方法で製造される。
まず、図4に示すように、ラジアル型セラミックコンデンサ(電子部品素子)3のリード端子2を曲げ加工する。
それから、図5に示すように、ケース部材4を構成するケース本体4xに電子部品素子3をセットするとともに、リード端子2を、ケース本体4xに形成された凹部4bの、一方の段付部4cから引き出し、対向する他方の段付部4dに引き込む。なお、リード端子2の曲げ加工の一部はこの際に行ってもよい。
次に、図6に示すように、ケース部材4を構成する蓋部材4yを取り付けて、電子部品素子3をケース部材4に収容保持する。
これにより、図1,2に示すような構成を有する表面実装型電子部品10が得られる。
上述のように構成された表面実装型電子部品10においては、リード端子2を搭載基板11上の実装用ランド13にはんだ付けして、表面実装型電子部品10を表面実装する際に、図7および8に示すように、接続部12においてリード端子2の全周をはんだ(はんだフィレット)5と接合させる(すなわち、接合部12の全周がはんだフィレット5に覆われた状態とする)ことが可能になり、実装用ランド13とリード端子2(2a,2b)の接続強度を向上させることができるとともに、ケース部材4の凹部4bに位置するはんだ付け部すなわち、接続部12の近傍を目視してはんだ付け状態を確認することが可能になる。
また、図7および8に示すように、ケース部材4が搭載基板11から浮き上がった状態で実装することができるため、実装後の搭載基板11のたわみに対する耐性を向上させることができる。また、ケース部材が傾いたような場合にも、一方のリード端子が実装用ランドが浮き上がり電気的に接続されなくなるようなことを防止して、接続信頼性を向上させることができる。
また、リード端子2の先端部を、ケース部材4の側面に形成された凹部4bの一方の段付部4cから引き出し、他方の段付部4dに引き込むようにしているので、リード端子2(2a,2b)の両端を保持して、リード端子2(2a,2b)の強度や形状保持機能を向上させることが可能になり、実装用ランド13とリード端子2(2a,2b)の接合強度を向上させることができる。
また、この実施例1の表面実装型電子部品10において、素子本体1および素子本体1とリード端子2との接続箇所とは、絶縁性樹脂16により被覆されているので、はんだ接合時の電子部品素子3の特性や信頼性の低下を防止しつつ、リード端子2を備えたラジアル型セラミックコンデンサを表面実装型のものとすることができる。
上述のように、本発明によれば、リード端子2と搭載基板11上の実装用ランド13とのはんだ付け強度が大きく、リード端子2と搭載基板11上の実装用ランド13とのはんだ付け状態の視認性に優れ、全体としての実装信頼性の高い表面実装型電子部品10を実現することが可能になる。
[変形例1]
図9は上記実施例1にかかる表面実装型電子部品の変形例(変形例1)を示す図である。上記実施例では、接続部12を略水平で真っ直ぐな部分として形成した場合を例にとって説明したが、接続部12は、図9に示すように、上下に波打つように曲折した形状とすることも可能である。
また、接続部12は、図9のような丸みを帯びた波形形状ではなく、特に図示しないが、図9の折り曲げ部に丸みがなく角張った形状とすることも可能であり、パルス波形状とすることも可能である。
このように、接続部12を曲折あるいは湾曲した形状とすることにより、はんだとの接合面積を大きくとることが可能になり、実装用ランドとリード端子の接合強度を向上させることが可能になる。
[変形例2]
図10は上記実施例1にかかる表面実装型電子部品の他の変形例(変形例2)を示す図である。この変形例2では、図10に示すように、接続部12を、ケース4の底面4a(すなわち、搭載基板の実装面)に平行な面内において曲げ加工された形状としている。なお、図10は接続部12をケース部材4の垂直投影領域の外側に向かう方向に曲げ加工をしているが、ケース部材12の垂直投影領域の内側に向かう方向に曲げ加工することも可能であり、その場合には、実装スペースの増大を回避することが可能になる。なお、垂直投影領域の内側に向かう方向に曲げ加工する場合、接続部12を目視確認できる範囲で曲げ加工を行うことが望ましい。
このように、接続部12を底面4a(すなわち、搭載基板の実装面)に平行な面内において曲折あるいは湾曲した形状とすることにより、実装用ランドとリード端子の接合面積を大きくとることが可能になり、実装信頼性を向上させることが可能になる。
[変形例3]
また、図11は上記実施例1の表面実装型電子部品10のさらに他の変形例(変形例3)の要部を模式的に示す図である。
この変形例3では、図11に示すように、リード端子2a,2bの、底面4aより下方に突出する接続部12a,12bが、その突出位置から、底面4aと同じ高さ位置までの範囲において上下方向(矢印Aで示す方向)および水平方向(矢印Bで示す方向)に変位させることができるように構成されている。
このように構成した場合、実装時の衝撃やリード端子2a,2bの形状のばらつきを吸収し、搭載基板の実装用ランドと、リード端子の接続部の安定した接触、接続を実現することができる。
[変形例4]
また、図12は、上記実施例1の表面実装型電子部品10のさらに他の変形例(変形例4)の要部を模式的に示す図である。
この変形例4では、図12に示すように、ケース部材4を構成するケース本体4xが、電子部品素子3が収容される収容空間15において、一対のリード端子2(2a,2b)が互いに接触しないように仕切る仕切り部4eを備えた構成としている。なお、仕切り部4aの形状に特別の制約はなく、種々の形状とすることが可能である。
この変形例4のように、ケース部材4が仕切部4eを備えた構成とすることにより、リード端子2a,2b間の高い絶縁性を確保して、信頼性を向上させることができる。
[変形例5]
また、図13は、上記実施例1の表面実装型電子部品10のさらに他の変形例(変形例5)の要部を模式的に示す図である。
この変形例5では、図13に示すように、ケース部材4の底面4aの、一対のリード端子2a,2bの接続部12a,12bに挟まれた位置に、接続部12a,12bと略平行に開口部17が形成されている。
この変形例5のように、ケース部材4の底面4aの、一対のリード端子2a,2bの接続部12a,12bに挟まれた位置に、接続部12a,12bと略平行に開口部17を形成するようにした場合、一対のリード端子2a,2bの接続部12a,12b間の沿面距離を長くとることが可能になり、耐トラッキング性能を向上させることができる。
なお、上記実施例では電子部品素子がラジアル型セラミックコンデンサデンサである場合を例にとって説明したが、電子部品素子の種類はこれに限られるものではなくリード端子を備えた種々の電子部品に本願発明を適用することが可能である。
また、上記実施例および変形例では、導電性接続材料としてはんだを用いる場合を例にとって説明したが、本願発明においては、導電性接続材料として樹脂に導電性粉末を分散させた導電性樹脂などを用いることも可能である。
本願発明はさらにその他の点においても上記実施例および変形例の構成に限定されるものではなく、発明の範囲内において、リード端子や接合部の具体的な形状、ケース部材の構成、リード端子のケース部材からの引き出し位置、実装用ランドの配設態様や形状などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
本願発明によれば、リード端子と搭載基板上の実装用ランドとの間の、はんだなどの導電性接続材料による接合強度が大きく、かつ、目視で、リード端子と搭載基板上の実装用ランドとの接合状態を確認しやく、実装信頼性の高い表面実装型電子部品を提供することが可能になる。
したがって、本願発明は、バックライトインバーターなどとして使用される表面実装に対応した中高圧コンデンサなどをはじめとする中高圧向けのリード端子を備えた電子部品の分野に広く適用することが可能である。
本願発明の一実施例(実施例1)にかかる表面実装型電子部品の構成を示す斜視図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の構成を示す正面断面図である。 本願発明の表面実装型電子部品を構成する電子部品素子(ラジアル型セラミックコンデンサ)を示す図であり、(a)は正面図、(b)は平面図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の製造工程で電子部品素子のリード端子を曲げ加工した状態を模式的に示す図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の製造工程で、電子部品素子をケース本体にセットした状態を模式的に示す図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の製造工程で、電子部品素子をケース部材に収容する方法を説明する図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品を搭載基板上に実装した状態を示す側面図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品を搭載基板上に実装した状態を示す正面図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の変形例1を示す図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の変形例2を示す図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の変形例3を示す図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の変形例4を示す図である。 本願発明の実施例1にかかる表面実装型電子部品の変形例5を示す底面図である。 リード端子を備えた電子部品素子を表面実装型電子部品とした従来例を示す図である。 従来の表面実装型電子部品を搭載基板上に搭載した状態を示す図である。
符号の説明
1 素子本体
2(2a) リード端子
3 電子部品素子(ラジアル型セラミックコンデンサ)
4 ケース部材4
4a 底面
4b 凹部
4c 凹部の一方の端面
4d 凹部の他方の端面
4e 仕切り部
4x ケース本体
4y 蓋部材
5 はんだフィレット
11 搭載基板
11a 搭載基板の実装面
12(12a,12b) 接続部
13 実装用ランド
15 収容空間
16 絶縁性樹脂
17 開口部

Claims (9)

  1. 搭載基板の実装面上に形成された実装用ランドに、導電性接続材料を介して表面実装される電子部品であって、
    素子本体と、該素子本体に電気的に接続された一対のリード端子を有する電子部品素子と、
    該電子部品素子を内部に収容し、前記搭載基板の前記実装面に搭載されたときに前記実装面と対向する底面を備えたケース部材と
    を備え、
    前記リード端子は、前記ケース部材の内部から引き出され、かつ、前記ケース部材の内部から引き出されたリード端子のうち、前記ケースの底面と同じか、または前記ケースの底面よりも前記搭載基板の前記実装面に近い位置に至るように引き出された部分が、前記実装用ランドに接続される接続部として機能するように構成されているとともに、
    前記接続部は前記ケース部材から離間して形成されていること
    を特徴とする表面実装型電子部品。
  2. 前記リード端子の、前記ケース部材から離間して形成された接続部の先端部が、前記ケース部材の内部に引き込まれていることを特徴とする請求項1に記載の表面実装型電子部品。
  3. 前記リード端子は、前記底面とは異なる位置で前記ケース部材から引き出され、前記接続部において前記底面と同じか前記底面よりも前記搭載基板の前記実装面に近い位置に至るように曲げ加工されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の表面実装型電子部品。
  4. 前記リード端子は、前記接続部が、前記底面と平行な所定の面内において曲折した部分を有するような形状を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の表面実装型電子部品。
  5. 前記ケース部材は、側面から底面に至る領域に、内側に窪んだ凹部が形成されており、前記凹部の一方の段付部から前記リード端子が引き出され、前記一方の段付部と対向する他方の段付部に引き込まれていることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の表面実装型電子部品。
  6. 前記リード端子は、前記接続部が前記底面より下方に突出し、かつ、前記突出位置から前記底面と同じ高さ位置までの範囲において、前記接続部が変位可能に構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の表面実装型電子部品。
  7. 前記ケース部材の前記底面の、前記一対のリード端子の前記接続部に挟まれた位置に開口部が形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の表面実装型電子部品。
  8. 前記電子部品素子は、前記素子本体および前記素子本体と前記リード端子との接続箇所が絶縁性樹脂で被覆されたものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の表面実装型電子部品。
  9. 前記ケース部材は、前記電子部品素子の収容空間において、前記一対のリード端子が互いに接触しないように仕切る仕切り部を有していることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の表面実装型電子部品。
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