JP2009295828A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は電子部品における熱衝撃信頼性を向上させることを目的とする。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、絶縁材料からなる素体１と、前記素体１内部に埋設された導電体２と、前記素体１から少なくともその一部が表出された外部電極端子３Ａ、３Ｂと、前記導電体２と前記外部電極端子３Ａ、３Ｂとを電気的に接続する接続配線４Ａ、４Ｂとを備え、前記接続配線４Ａ、４Ｂの少なくとも一部に応力緩衝部６を設けた構成としたものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯電話等の電子機器に用いられる電子部品に関するものである。

従来この種の電子部品は、図７及びそのＣ−ＣＣ断面図である図８に示されるように、絶縁材料からなる素体２１と、前記素体２１内に埋設された導電体２２と、この導電体２２に接続部２３、２４を介して電気的に接続された外部電極端子２５、２６とを備える構成としていた。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−３１７６０４号公報

しかしながら、このような従来の電子部品の構成では、熱衝撃信頼性が低いことが問題となっていた。即ち、前記素体２１とこの素体２１内に設けられた導電体２２との熱膨張係数との違いから、前記接続部２３、２４に断線などが生じてしまい、熱衝撃信頼性が低くなってしまっていた。

そこで、本発明は電子部品における熱衝撃信頼性を向上させることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、絶縁材料からなる素体と、前記素体内部に埋設された導電体と、前記素体から少なくともその一部が表出された外部電極端子と、前記導電体と前記外部電極端子とを電気的に接続する接続配線とを備え、前記接続配線の少なくとも一部に応力緩衝部を設けた構成としたものである。

上記構成により本発明の電子部品は、前記素体と前記導電体との熱膨張係数の違いから前記接続部に生じる応力を前記応力緩衝部が緩和するため、熱衝撃信頼性を向上させることができるものである。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電子部品について図面を参照しながら説明する。

本実施の形態における電子部品は、図１、図２に示すごとく、絶縁材料からなる素体１と、前記素体１内部に埋設された銅からなるコイル２Ａ及びビア２Ｂからなる導電体２と、前記素体１から少なくともその一部が表出された外部電極端子３Ａ、３Ｂと、前記導電体２と前記外部電極端子３Ａ、３Ｂとを電気的に接続する接続配線４Ａ、４Ｂとを備え、前記外部電極３Ａ、３Ｂの外表面は、実装基板への実装性を高めるために錫などの金属５で被覆しており、前記接続配線４Ａ、４Ｂの少なくとも一部には応力緩衝部を設けた構成としている。

具体的には、図２のＢ−ＢＢ断面図である図３に示すごとく、接続配線４Ｂの一部にクランク形状の応力緩衝部６を設けたような構成である。

このような構成により、本発明の電子部品は、前記素体１と前記導電体２との熱膨張係数の違いから前記接続部４Ｂに生じる応力を前記クランク形状の応力緩衝部６が緩和するため、熱衝撃信頼性を向上させることができるものである。

具体的には、導電体２として熱膨張係数が１６ｐｐｍ／℃程度のガラスエポキシ材料が用いられるとともに、前記素体１の熱膨張係数が５０ｐｐｍ／℃程度であり、且つ１００℃〜２００℃の温度増減が発生した場合を想定すると、前記応力緩衝部６を用いない場合、１ＧＰａを超える内部応力が生じる。この内部応力は、前記外部電極端子３Ａ、３Ｂと前記素体１との密着力で幾分緩和されるが、前記接続配線４Ａ、４Ｂに対しては、その両端の外部電極端子３Ａ、３Ｂから、直接的に圧縮力・張力が印加されるため、発生する負荷は前述した密着力に比較して著しく高い。それにより、接続配線４Ａ、４Ｂにおいて断線が生じる可能性がある。

これに対し、応力緩衝部６を設ける構成とすることで、その内部応力、特に本実施の形態における電子部品の性能を支配するコイル２Ａへの内部応力は大幅に緩和され、特性の変化を最小限に抑えることができると共に、接続配線４Ａ、４Ｂにおける断線の発生を抑制し、熱衝撃信頼性を高めることができるのである。この効果は、製造工程における熱処理時や、実装後にセット内で発生した熱がこの電子部品に伝わるような場合、あるいは自己発熱が生じた場合など、熱衝撃が加わる様々な状況において得ることができる。

また、前記応力緩衝部６の体積は前記導電体２の体積に対して非常に小さい構成としても構わないため、この応力緩衝部６を設けることによる電気的特性の劣化を抑制することが可能である。

なお、この応力緩衝部６は、図２に示す接続配線４Ａ、４Ｂの双方、あるいは接続配線４Ａのみに設ける構成としても構わないが、前記接続配線４Ａ、４Ｂの内、少なくとも実装面に近い方の接続配線４Ｂに設けることが望ましい。即ち、実装基板（図示せず）と前記導電体２との熱膨張係数の差による応力は、この実装面に遠い接続配線４Ａと比較して、近い接続配線４Ｂの方に大きくかかるため、接続配線４Ａ、４Ｂの内、少なくとも前記外部電極端子３Ａ、３Ｂの実装面に近い方の接続配線４Ｂに前記応力緩衝部６を設けることが望ましい。

なお、前記クランク形状の応力緩衝部６における屈曲部は、鋭角を持たない丸みを帯びた形状とすることが望ましい。鋭角を有する構成とすると、前記鋭角に応力が集中し、接続配線４Ａ、４Ｂの断線の原因となる可能性があるからである。

なお、本実施の形態においては、応力緩衝部６をクランク形状として説明したが、半円形状や方形波形状としても構わない。ただし、上述したとおり、屈曲部が鋭角を持たない丸みを帯びた形状とすることが望ましい。

なお、接続配線４Ａ、４Ｂの断線を防ぐ形状として、図４に示すように幅広部２７を有する形状もあげられるが、本発明に示すごとく、応力緩衝部６を有する構成とする方が望ましい。

即ち、図４に示す構成では、接続配線４Ｂにおける断線の発生を抑制することができたとしても、その応力集中部が導電体２へ移動し、次いでは内部配線の断線の可能性を高めてしまいかねないが、本実施の形態に示すごとく、応力緩衝部６を設ける構成とすることにより、前記素体１と前記導電体２との間に生じた応力を緩和することができ、熱衝撃信頼性をより高めることができるのである。

また、接続配線４Ａ、４Ｂから導電体２にかけて、それらの肉厚を増すことによりそれらの断線を防ぐ構成とすることも考えられるが、これも見かけ上の剛性を高めるのみである。即ち、応力集中部が前記実装基板（図示せず）と前記外部電極３Ａ、３Ｂとのはんだ接続部に移動し、次いでは前記はんだ接続部の断線の可能性を高めてしまいかねないが、本実施の形態に示すごとく、応力緩衝部６を設ける構成とすることにより、前記実装基板（図示せず）と前記導電体２との間に生じた応力を緩和することができ、熱衝撃信頼性をより高めることができるのである。

なお、電子部品外部からの応力を緩和することを目的とし、素体１に樹脂材料を用いて構成することが可能であるが、樹脂はセラミック等の材料と比較してその線膨張係数が高く、前記導電体２との線膨張係数差が大きくなり、その結果として、前記接続配線４Ａ、４Ｂにより大きな応力がかかってしまう可能性があるが、本実施の形態に示すごとく、接続配線４Ａ、４Ｂに応力緩衝部６を設ける構成により、前記接続配線４Ａ、４Ｂにおいて断線する可能性を低減すると共に、前記素体１に樹脂材料を用いて構成し電子部品外部からの応力を緩和することができるのである。

なお、前記応力緩衝部６における屈曲、あるいは湾曲させる寸法を、前記応力緩衝部６線幅の２倍以上とすることで、上述した効果をより一層高めることができる。

なお、図５に示すように、前記応力緩衝部６の周囲に間隙７を設けて、前記応力緩衝部６の動作を拘束しない構成とすることにより、上述の応力緩衝の効果をより一層引き出すことができる。このとき、実際の配線に生じる線膨張係数差に依存した変位は１μｍから大きい場合でも２μｍ程度である。したがって、製品の構造や強度に影響を与えるほどの広い空間は必要ではなく、前記素体１と前記応力緩衝部６とが接触状態にあったとしても、それらが密着性を有していなければ、前記応力緩衝部６の動作を妨げることはなく、応力を有効的に緩和することが可能である。

なお、本実施の形態においては、図３に示すごとく、接続配線４Ｂに屈曲形状を設けることで応力緩衝部６を設ける構成を示したが、図６に示すように、屈曲の有無にかかわらず、前記導電体２よりも低弾性な導電材料を用いて応力緩衝部６を構成しても構わない。具体的には、例えば金やそれを導電フィラー材として用いた導電性ペースト８を接続配線４Ｂの少なくとも一部に設ける構成とすることにより、実装基板と前記素体１との熱膨張差による応力が緩和し、熱衝撃信頼性を向上させる構成としても構わない。

なお、本実施の形態においては、導電体２として、コイル２Ａとビア２Ｂとを用いて説明したが、この構成に限定されず、導電材料からなるパターンであれば同様の効果を得ることができる。

本発明の電子部品は、高い熱衝撃信頼性を有し、各種電子機器において有用である。

本発明の実施の形態１における電子部品の斜視図 図１のＡ−ＡＡ断面図 図２のＢ−ＢＢ断面図 本発明の実施の形態１における電子部品の他の実施例を示す断面図 本発明の実施の形態１における電子部品の他の実施例を示す断面図 本発明の実施の形態１における電子部品の他の実施例を示す断面図 従来の電子部品の斜視図 図７のＣ−ＣＣ断面図

符号の説明

１ 素体
２ 導電体
２Ａ コイル
２Ｂ ビア
３Ａ、３Ｂ 外部電極端子
４Ａ、４Ｂ 接続配線
５ 金属
６ 応力緩衝部

Claims (8)

1. 絶縁材料からなる素体と、
   前記素体内部に埋設された導電体と、
   前記素体から少なくともその一部が表出された外部電極端子と、
   前記導電体と前記外部電極端子とを電気的に接続する接続配線とを備え、
   前記接続配線の少なくとも一部に応力緩衝部を設けた
   電子部品。
2. 前記外部電極端子は第１、第２の外部電極端子からなり、
   前記接続配線は前記第１の外部電極端子に電気的に接続される第１接続配線と
   前記第２の外部電極端子に電気的に接続される第２の接続配線とからなり、
   前記応力緩衝部は、前記第１、第２の接続配線の内
   前記外部電極端子における実装面に近い方に設けられた
   請求項１記載の電子部品。
3. 前記応力緩衝部は略クランク形状とした
   請求項１又は２に記載の電子部品。
4. 前記略クランク形状における屈曲部が丸みを有する
   請求項３記載の電子部品。
5. 前記応力緩衝部は半円形状とした
   請求項１又は２に記載の電子部品。
6. 前記応力緩衝部は方形波形状とした
   請求項１又は２に記載の電子部品。
7. 前記応力緩衝部は
   前記導電体の有する縦弾性係数より小さい縦弾性係数を有する導電材料からなる
   請求項１又は２に記載の電子部品。
8. 前記応力緩衝部の周囲には応力緩衝部と接触しない空隙部が設けられた
   請求項１乃至６の内いずれかに記載の電子部品。

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