JP2010010585A

JP2010010585A - 面実装電子部品

Info

Publication number: JP2010010585A
Application number: JP2008170834A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kamoi; 健司鴨居; Kazumi Kobayashi; 一三小林
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】端子同士がショートすることを防止して樹脂モールドされた面実装電子部品の提供。
【解決手段】巻線部品１０の絶縁被覆導線１２の端部は、リードフレーム３０に溶接が行われることにより電気的に接続されて継線されている。巻線部品１０はその周囲がエポキシ樹脂からなる内部樹脂モールド体１３により樹脂モールドされている。内部樹脂モールド体１３の内部には当該巻線部品１０のみが配置されており、巻線部品１０以外のチップコンデンサ等の内部部品２０は内部樹脂モールド体１３の内部には配置されていない。チップコンデンサ等からなる内部部品２０は、リードフレーム３０に半田付けされることにより、電気的に接続されて継線されている。巻線部品１０と、内部部品２０と、リードフレーム本体３１とは、エポキシ樹脂からなるケース体４０内に収容されている。
【選択図】図１

Description

本発明は面実装電子部品に関し、特にリードフレームにコイルやコンデンサ等が実装され樹脂モールドされた面実装電子部品に関する。

従来より、リードフレームや回路基板にコイル等の巻線部品やチップ部品等を半田付けにより実装し、樹脂モールドした電子部品が知られている。例えば、特開平２−３７８１３号公報（特許文献１）には、この構成の電子部品（複合電子部品）が記載されている。電子部品は、コイルとコンデンサが回路基板に半田により実装され、その全体が樹脂モールドされている。
特開平２−３７８１３号公報

前述した電子部品としては、外部端子としてピン端子を有する構成のものと、面実装電子部品（ＳＭＤ部品）のものとがある。外部端子としてピン端子を有する構成の場合には特に問題とはならないのであるが、面実装電子部品（ＳＭＤ部品）の場合には、当該面実装電子部品を基板に実装するときのリフローの熱で樹脂モールド内部の半田が再溶融する。この際、チップ部品等と樹脂モールドとの間に形成される微細な隙間に溶融した半田が流れ込み、流れ込んだ半田が端子同士を電気的に接続してしまいショートしてしまうという問題生ずる。

この問題を解消しようとして仮に樹脂モールドを行わない場合には、コイル等の巻線部品は発熱が大きく、樹脂モールドされない剥き出しの状態では放熱が十分ではないため、著しい温度上昇を引き起こしてしまう。このため、樹脂モールドせずに温度上昇を抑えようとする場合には、面実装電子部品自体を大きくしなければならないという問題が生ずる。

そこで本発明は、端子同士がショートすることを防止して樹脂モールドされた面実装電子部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、内部部品と、コアに導線が巻回されてなる巻線部品と、該内部部品及び該巻線部品がそれぞれ電気的に接続されて実装されるリードフレーム本体と該リードフレーム本体の端部をなすリード端子とを有するリードフレームとを備え、該巻線部品と該リードフレームとの電気的な接続はリフローにより接続が解除されないリフロー非溶融性接合により行われ、該内部部品と該リードフレームとの電気的な接続は半田が用いられて行われ、該巻線部品は該巻線部品のみを覆う内部樹脂モールド体により樹脂モールドされ、該内部樹脂モールド体により覆われた該巻線部品と該内部部品と該リードフレーム本体とはケース体により取囲まれ、該リード端子は該ケース体外方へ突出する面実装電子部品を提供している。ここで、リフロー非溶融性接合とは、実装基板上に面実装電子部品を実装する際のリフローを行うときに、巻線部品とリードフレームとの電気的な接続が解除されない溶接や接着剤等による接続を意味する。

巻線部品は巻線部品のみを覆う内部樹脂モールド体により樹脂モールドされているため、内部樹脂モールド体を介して巻線部品で発生した熱を効率よく放熱することができ、巻線部品における発熱を極力抑え且つ小型化を図ることができる。また、巻線部品とリードフレームとの電気的な接続はリフローにより接続が解除されないリフロー非溶融性接合により行われているため、面実装電子部品を実装基板上に実装する際のリフローを行うときに、巻線部品とリードフレームとの電気的な接続部分から金属が溶融してリード端子同士を電気的に接続してショートさせてしまうことを防止することができる。

ここで、該リフロー非溶融性接合は溶接であることが好ましい。リフロー非溶融性接合は溶接であるため、接着剤等を用いずに巻線部品とリードフレームとを電気的に接続することができる。

また、該内部部品は回路基板に実装され、該回路基板は該リードフレーム本体部に実装されることが好ましい。内部部品は回路基板に実装され、回路基板はリードフレーム本体部に実装されるため、回路基板の製造は容易であり、導電パターンの配線の設計を容易とすることができる。

また、該内部樹脂モールド体と該ケース体とは一体で構成されていることが好ましい。内部樹脂モールド体とケース体とは一体で構成されているため、内部樹脂モールド体とケース体とが別体である場合と比較して、より放熱効果を高めることができる。

また、少なくとも該内部樹脂モールド体の外表面又は該ケース体の外表面のいずれか一方には、外表面積を増加させて放熱効果を向上させる放熱構造が設けられていることが好ましい。少なくとも内部樹脂モールド体の外表面又はケース体の外表面のいずれか一方には、外表面積を増加させて放熱効果を向上させる放熱構造が設けられているため、放熱構造が設けられていない場合と比較して、より放熱効果を高めることができる。

以上により本発明は、端子同士がショートすることを防止して樹脂モールドされた面実装電子部品を提供することができる。

本発明の実施の形態による面実装電子部品の製造方法について図１乃至図３に基づき説明する。図１に示されるように面実装電子部品１は、より具体的にはフィルタ回路と突入電流防止回路とを内部に有し入力が４８Ｖの外形が略直方体形状をしたノイズフィルタであり、巻線部品１０と、チップコンデンサ等からなる内部部品２０と、巻線部品１０及び内部部品２０が電気的に接続され実装されたリードフレーム３０とを備えている。

巻線部品１０は、具体的にはトロイダルコア１１に絶縁被覆導線１２が巻回されて構成されたコイルであり、図示せぬシリコーン樹脂によりプレモールドされ、絶縁被覆導線１２の端部はリードフレーム３０に、超音波溶接や抵抗溶接やレーザ溶接等の溶接が行われることにより、電気的に接続されて継線され実装されている。超音波溶接や抵抗溶接やレーザ溶接等の溶接は、後述のように図示せぬ実装基板にリフローにより実装する際に、当該リフローにより当該電気的な接続が解除されず、リフロー非溶融性接合に相当する。巻線部品１０はその周囲がエポキシ樹脂からなる内部樹脂モールド体１３により樹脂モールドされている。内部樹脂モールド体１３の内部には当該巻線部品１０のみが配置されており、巻線部品１０以外のチップコンデンサ等の内部部品２０は内部樹脂モールド体１３の内部には配置されていない。チップコンデンサ等からなる内部部品２０は、リードフレーム３０に半田付けされることにより、電気的に接続されて継線され実装されている。

リードフレーム３０は、巻線部品１０や内部部品２０が実装されるリードフレーム本体３１と、リードフレーム本体３１の端部をなすリード端子３２とを有しており、リードフレーム本体３１は後述のケース体４０内部に配置され、リード端子３２はケース体４０外部に突出し、図示せぬ実装基板上の導電パターンに電気的に接続される。内部樹脂モールド体１３により樹脂モールドされた巻線部品１０と、内部部品２０と、リードフレーム本体３１とは、エポキシ樹脂からなるケース体４０内に収容されている。ケース体４０は上端に開口部を有するケース体本体４１と当該開口部を閉塞するケース蓋部４２とからなり、ケース体本体４１は内部樹脂モールドと一体で構成されている。ケース体４０、内部樹脂モールド体１３を構成するエポキシ樹脂の熱伝導率は０．７５ｗ／ｍＫ程度である。

巻線部品１０は巻線部品１０のみを覆う内部樹脂モールド体１３により樹脂モールドされているため、内部樹脂モールド体１３を介して巻線部品１０で発生した熱を効率よく放熱することができ、巻線部品１０における発熱を極力抑え且つ面実装電子部品の小型化を図ることができる。また、巻線部品１０とリードフレーム３０との電気的な接続は、リフローにより接続が解除されないリフロー非溶融性接合たる溶接により行われているため、面実装電子部品１を図示せぬ実装基板上に実装する際のリフローを行うときに、巻線部品１０とリードフレーム３０との電気的な接続部分から金属が溶融してリード端子３２同士を電気的に接続してショートさせてしまうことを防止することができる。

また、リフロー非溶融性接合は溶接であるため、接着剤等を用いずに巻線部品１０とリードフレーム３０とを電気的に接続することができる。また、内部樹脂モールド体１３とケース体４０とは一体で構成されているため、内部樹脂モールド体１３とケース体４０とが別体である場合と比較して、より放熱効果を高めることができる。

また、樹脂モールドがない場合にはコイルは約７９℃まで温度上昇するが、内部樹脂モールド体１３が巻線部品１０を樹脂モールドしているため３０℃程度に温度上昇を抑えることができる。また、巻線部品１０はシリコーン樹脂によりプレモールドされているため、内部樹脂モールド体１３からの応力を緩和するとともに、熱伝導をよくすることができる。

面実装電子部品１の製造に際しては、先ず、図２に示されるように、巻線部品１０の導線１２端部をリードフレーム３０に溶接により電気的に接続する。次に、図示せぬ金型に当該リードフレーム３０をセットし、トランスファーモールドにより巻線部品１０を内部樹脂モールド体１３で樹脂モールドすると共にケース体４０のケース体本体４１を一体で設ける。次に、図３に示されるように、ケース体４０内に位置するリードフレーム本体３１の部分に、リフローによりチップコンデンサ等の内部部品２０を半田付けして電気的に接続する。次に、ケース蓋部４２によってケース体本体４１の開口部を塞ぎ、リードフレーム３０のリード端子３２を、図１に示されるように折曲げて所定位置で切断し、面実装電子部品１を製造する。このように、内部樹脂モールド体１３により樹脂モールドすると共にケース体４０のケース体本体４１を一体で設けた後に、内部部品２０を実装するようにしたため、内部樹脂モールド体１３及びケース体４０を製造するための金型の構成を簡単にすることができる。

本発明の面実装電子部品は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、チップコンデンサ等からなる内部部品２０は、リードフレーム３０に半田付けされることにより電気的に接続されて継線され実装されていたが、これに限定されない。例えば、図４に示されるように、内部部品２０を予めリードフレーム１３０とは別個に設けられた回路基板１５０に半田付けにより実装し、図５に示されるように、リードフレーム１３０に当該回路基板１５０を配置させるための基板配置スペース１３０ａを形成しておく。そして、図６に示されるように、巻線部品１０を内部樹脂モールド体１３により樹脂モールドする共にケース体４０を形成し、その後に、基板配置スペース１３０ａに図６の下方から回路基板１５０を挿入して配置し、回路基板１５０とリードフレーム１３０のリードフレーム本体１３１とを電気的に接続し、ケース蓋部４２によってケース体本体４１の開口部を塞いで面実装電子部品１０１を構成してもよい。回路基板１５０の製造は容易であり、このような構成とすることで、面実装電子部品１０１中の導電パターンの配線の設計を容易とすることができる。

また、巻線部品１０の絶縁被覆導線１２の端部は、溶接が行われることによりリードフレーム３０に電気的に接続されて継線されたが、溶接に限定されない。例えば、耐熱性の高い導電性接着剤により接着してもよい。

また、ケース体本体４１は内部樹脂モールド体１３と一体で構成されていたが、別体で構成してもよい。また、少なくとも内部樹脂モールド体１３の外表面又はケース体４０の外表面のいずれか一方には、外表面積を増加させて放熱効果を向上させる放熱構造が設けられていてもよい。放熱構造としては、例えば、複数枚平行に並べられて構成されたフィン等を用いることができる。このような構成とすることで、放熱構造が設けられていない場合と比較して、より放熱効果を高めることができる。

また、本実施の形態では面実装電子部品１は具体的にはノイズフィルタであったが、ノイズフィルタに限定されない。例えば、コイルの温度上昇が問題となるＤＣ／ＤＣコンバータ等の電源のトランスに本発明の面実装電子部品を応用してもよい。この場合には、チップコンデンサの他、半導体（ＦＥＴ）等のスイッチング素子も内部部品を構成する。

また、本実施の形態では、内部樹脂モールド体１３により樹脂モールドすると共にケース体４０のケース体本体４１を一体で設けた後に、内部部品２０を実装するようにしたが、この順に限定されず、内部部品２０を実装した後に、内部樹脂モールド体１３により樹脂モールドすると共にケース体４０のケース体本体４１を一体で設けてもよい。このようにすることで、ケース体４０が邪魔にならずに内部部品２０を実装することができる。

また、内部樹脂モールド体１３としてエポキシ樹脂が用いられたが、これに限定されない。更に熱伝導率の高い材料をエポキシ樹脂に代えて用いてもよい。また、巻線部品１０はトロイダルコア１１を有するコイルに限定されない。

本発明のコイル部品は、特に発熱するコイルを有し小型化が要求される面実装電子部品の分野において特に有用である。

本発明の実施の形態による面実装部品のケース体及び内部樹脂モールド体の一部を省略して示した斜視図。本発明の実施の形態による面実装部品の巻線部品をリードフレームに実装した状態を示す斜視図。本発明の実施の形態による面実装部品の内部部品をリードフレームに実装した状態を示す斜視図。本発明の実施の形態による面実装部品の変形例のケース体及び内部樹脂モールド体の一部を省略して示した斜視図。本発明の実施の形態による面実装部品の変形例の巻線部品をリードフレームに実装した状態を示す斜視図。本発明の実施の形態による面実装部品の変形例のケース体及び内部樹脂モールド体を設けた状態を示す斜視図。

符号の説明

１、１０１面実装電子部品
１０巻線部品
１３内部樹脂モールド体
２０内部部品
３０、１３０リードフレーム
３１、１３１リードフレーム本体
３２リード端子
４０ケース体
１５０回路基板

Claims

内部部品と、
コアに導線が巻回されてなる巻線部品と、
該内部部品及び該巻線部品がそれぞれ電気的に接続されて実装されるリードフレーム本体と該リードフレーム本体の端部をなすリード端子とを有するリードフレームとを備え、
該巻線部品と該リードフレームとの電気的な接続はリフローにより接続が解除されないリフロー非溶融性接合により行われ、
該内部部品と該リードフレームとの電気的な接続は半田が用いられて行われ、
該巻線部品は該巻線部品のみを覆う内部樹脂モールド体により樹脂モールドされ、
該内部樹脂モールド体により覆われた該巻線部品と該内部部品と該リードフレーム本体とはケース体により取囲まれ、該リード端子は該ケース体外方へ突出することを特徴とする面実装電子部品。
該リフロー非溶融性接合は溶接であることを特徴とする請求項１記載の面実装電子部品。
該内部部品は回路基板に実装され、該回路基板は該リードフレーム本体部に実装されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の面実装電子部品。
該内部樹脂モールド体と該ケース体とは一体で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の面実装電子部品。
少なくとも該内部樹脂モールド体の外表面又は該ケース体の外表面のいずれか一方には、外表面積を増加させて放熱効果を向上させる放熱構造が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の面実装電子部品。