JP2011129781A - ラジアルリード電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンデンサの配線基板実装後にリード線の脚部を折り曲げても、外装樹脂が割れたり剥離することがなく、電子機器の低背化が可能なラジアルリード電子部品を提供すること。
【解決手段】 電子部品２の素子本体を構成する平板状の基板４と、基板４の表裏面にそれぞれ形成される電極膜６と、電極膜６に電気的に接続される接続部８ａと、接続部８ａから外方へ延びるリード脚部８ｆとをそれぞれ有する２本のリード線８と、リード線８の接続部８ａが接続された基板４の周囲とリード脚部８ｆの一部を覆う外装樹脂１２とを有し、外装樹脂１２は内層１２ａと、内層１２ａの外側に位置する外層１２ｂとを有し、リード脚部８ｆの長手方向に沿って、外層１２ｂがリード脚部８ｆまたは内層１２ａに接触する外層端部１２ｂｔと、リード脚部８ｆの長手方向に沿って、内層１２ａがリード脚部に接触する内層端部１２ａ１ｔとの距離の差が０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、リード線を有するラジアルリード電子部品に関する。

素子本体の両面にリード線を接続し、リード線が接続された素子本体を外装樹脂で覆うコンデンサなどのラジアルリード電子部品が知られている（特許文献１）。

近年、液晶ディスプレイなどの電子機器の薄型化に伴い、コンデンサ等が実装される配線基板スペースを薄くする必要性がある（低背化）。これに伴い、コンデンサを配線基板へ実装した後に、コンデンサを押すなどしてリード線の脚部を折り曲げて、低背化に対応する工夫がなされてきた。

しかしながら、従来のコンデンサは、電子部品の基板実装後にリード線を折り曲げて低背化を図る場合に、リード線を覆っている外装樹脂に応力が生じ、樹脂が割れたり、剥離することがある。外装樹脂の破片が配線基板上に散乱すると、配線基板のハンダ付けの際に悪影響を及ぼし、製品の品質にばらつきが生じる虞があった。

特開平０５−３４７３２３号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、コンデンサの配線基板実装後にリード線の脚部を折り曲げても、外装樹脂が割れたり剥離することがなく、電子機器の低背化が可能なラジアルリード電子部品を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るラジアルリード電子部品は、
電子部品の素子本体を構成する平板状の基板と、
前記基板の表裏面にそれぞれ形成される電極膜と、
前記電極膜に電気的に接続される接続部と、前記接続部から外方へ延びるリード脚部とをそれぞれ有する２本のリード線と、
前記リード線の前記接続部が接続された前記基板の周囲と前記リード脚部の一部を覆う外装樹脂とを有し、
前記外装樹脂は内層と、前記内層の外側に位置する外層とを有し、
前記リード脚部の長手方向に沿って、前記外層が前記リード脚部または前記内層に接触する外層端部と、前記リード脚部の長手方向に沿って、前記内層が前記リード脚部に接触する内層端部との距離の差が０．０５〜０．５ｍｍである。

本発明では、外層端部と内層端部との間の距離が０．０５ｍｍ以上となるように、外層と内層とを設けることで、外層端部付近における外装樹脂の厚さがなめらかに変化し、急に変化することがなくなる。また、薄い層が何層も形成されると剥離しやすいが、本発明では、外層端部と内層端部を同じ位置に設定しないので、一層あたりの膜厚を厚くすることができる。そのため、電子部品を配線基板に実装した後でリード脚部を折り曲げる際に、外層端部および内層端部付近における外装樹脂が割れたり剥離することがない。

なお、従来技術のように、外層端部と内層端部とが一致している場合には、外層端部付近における外装樹脂の被覆厚さの変化が大きいと共に、一層あたりの膜厚が薄くなってしまう。そのため、電子部品を配線基板に実装した後でリード脚部を折り曲げる際に、外装樹脂が割れたり剥離することがある。

また、外層端部と内層端部との間の距離を０．５ｍｍ以下にすることで、外層端部付近における外装樹脂の構造が強くなる。したがって、外装樹脂の割れや剥離を防止することができる。外層端部と内層端部との間に距離があり過ぎる場合には、一層の外層（または内層）で被う距離が長くなるので、外装樹脂の構造が弱い。したがって、電子部品を配線基板に実装した後でリード脚部を折り曲げる際に、外装樹脂が割れたり剥離しやすい。

また、本発明の外装樹脂では、リード脚部を折り曲げても、外装樹脂が割れたり剥離することがないので、配線基板に外装樹脂の破片が飛び散ることなく、配線基板の品質を一定に保つことができる。

好ましくは、前記内層は、少なくとも第１内層と第２内層を有し、前記リード脚部の長手方向に沿って、前記第２内層が前記リード脚部に接触する第２内層端部は、前記リード脚部の長手方向に沿って、前記第１内層が前記リード脚部に接触する第１内層端部と、前記外層端部との間に位置し、前記外層端部と前記第１内層端部との距離の差が０．０５〜０．５ｍｍである。一層のみで厚膜の内層を形成することは困難なので、２層以上の内層とすることにより、一層あたりの内層の厚みを薄くでき、製造が容易となる。

また、第２内層端部は、第１内層端部に対して、リード脚部の長手方向外方に位置ずれしている。このために、外装樹脂が外層端部に至るまでの膜厚変化が緩やかになる。そのため、外層端部付近における外装樹脂の構造が強くなり、電子部品を配線基板に実装した後でリード脚部を折り曲げる際にリード脚部を曲げやすく、外装樹脂の割れや剥離を防ぐことができる。

好ましくは、前記外層樹脂はレーザ発色剤を含んでいる。外層樹脂がレーザ発色剤を含んでいることにより、レーザの照射によって電子部品の内容を外装樹脂表面に表示させることが容易になる。

前記内層は、少なくとも第１内層と第２内層を有し、前記リード脚部の長手方向に沿って、前記第１内層が前記リード脚部に接触する第１内層端部が、前記リード脚部の長手方向に沿って、前記第２内層が前記リード脚部に接触する第２内層端部と一致しても良い。

図１は、本発明の一実施形態に係るラジアルリード電子部品の正面図である。 図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。 図３は、リード線を折り曲げた後のラジアルリード電子部品の概略断面側面図である。 図４（Ａ）は、図１のIVＡ部拡大図、図４（Ｂ）は、比較例におけるリード線を覆う外装樹脂の断面図である。 図５は、図４（Ａ）のＶ部拡大図である。 図６（Ａ）は、図４（Ａ）のVIＡ−VIＡ断面図、図６（Ｂ）は、図４（Ｂ）のVIＢ−VIＢ断面図である。 図７は、本発明の電子部品の製造工程を示す側面図である。 図８は、本発明の他の実施形態に係る電子部品の外装樹脂の断面図である。 図９は、本発明の他の実施形態に係る電子部品の外装樹脂の断面図である。

第１実施形態
図１および図２に示すように、本発明に係るラジアルリード電子部品２は、セラミックコンデンサ３を構成する円盤状の素子本体４と、素子本体４の表裏面に形成される電極膜６と、一対のリード線８と、外装樹脂１２とを有する。外装樹脂１２は、後述する内層樹脂１２ａと外層樹脂１２ｂによって構成される。

図１および図２に示す素子本体４は、セラミックコンデンサの素子本体であるが、コンデンサ以外に、バリスタ、インダクタ、抵抗器などの素子本体であっても良い。以下の説明では、素子本体４がセラミックコンデンサの素子本体であるとして説明する。

図１および図２に示すように、素子本体４のサイズは、特に限定されないが、厚みＴが０．３〜２．０ｍｍ、直径Ｄが３〜７ｍｍであることが好ましい。

図２に示す素子本体４を構成する誘電体磁器組成物は、特に限定されないが、たとえばチタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、あるいはこれらの混合物などの誘電体セラミック材料で構成される。

上述した図２に示す素子本体４の表裏面に対し、たとえばスクリーン印刷により電極膜６が形成される。電極膜６は、必要に応じて焼き付けられる。電極膜６は、導電材で構成される。電極膜６に用いられる導電材としては、たとえば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金等が挙げられる。

図２に示すように、各リード線８には、それぞれ、電極膜６に対してハンダ１０を介して接続される接続部８ａが形成してある。ハンダ１０としては、特に限定されないが、たとえばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系ハンダで構成される。

接続部８ａには、素子本体４の厚さ方向の中心線に平行なリード長手方向に実質的に延びるリード脚部８ｆが一体的に形成してある。リード脚部８ｆは、図２に示すように、第１連結部８ｂ、脚部本体８ｃ、第２連結部８ｄ、基板挿入部８ｅを有する。

図２に示すように、リード脚部８ｆは、素子本体４の側面から見て、素子本体４の表裏面からそれぞれ所定角度αで折れ曲がり、接続部８ａと脚部本体８ｃとを連結する第１連結部８ｂを有する。角度αは、３０〜５０度の範囲であることが好ましい。

接続部８ａおよび第１連結部８ｂは、外装樹脂１２で覆われており、リード線８同士の絶縁が確保されている。脚部本体８ｃは、素子本体４の厚さ方向の中心線に平行になっている。さらに、図２に示すように、リード脚部８ｆは、配線基板１４へリード線８を挿入する基板挿入部８ｅを有し、脚部本体８ｃと基板挿入部８ｅとが、第２連結部８ｄにより連結されている。

それぞれの基板挿入部８ｅは、素子本体の側面から見て、素子本体４の厚み方向の中心線上に位置している。基板挿入部８ｅは、素子本体４の厚さ方向の中心線に平行になっている。それぞれの第２連結部８ｄは、脚部本体８ｃと基板挿入部８ｅとを連結するように折れ曲がっている。

図１に示すように、脚部本体８ｃは、素子本体４の表面から見て互いに平行であり、所定間隔Ｌを保っている。間隔Ｌは、７．５ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、外装樹脂１２で覆われていないリード線間の絶縁を確保することができる。素子本体４の基板直径Ｄと所定間隔Ｌとの関係は、Ｄ＜Ｌであることが好ましい。

図１に示すように、それぞれの脚部本体８ｃ、第２連結部８ｄ、および基板挿入部８ｅは、素子本体４の表面から見て、同一線上に配置されている。第２連結部８ｄ同士、および基板挿入部８ｅ同士は、所定間隔Ｌで離れており、これらの間の絶縁を確保することができる。

図１および図２に示す各リード線８は、金属線などの導電性線材を加工することで形成され、リード脚部８ｆが断面円形となっている。リード線８の直径は、０．４〜０．６ｍｍであることが好ましい。また、図２に示すリード線８の接続部８ａは、図示しないが、平坦化されていることが好ましい。これにより、電極膜６とリード線８の接続部８ａとの接続を良好にすることができる。

図１に示すように、それぞれの接続部８ａは、素子本体４の表面から見て、素子本体４の中心点Ｐまたはその近くにおいて、角度θで交差している。角度θは、１８０度より小さく９０度以上で、１００〜１３０度の範囲であることが好ましい。角度θが上記の範囲にあることにより、ラジアルリード電子部品２を基板実装後にリード脚部８ｆを曲げた時に、樹脂割れが発生してしまうことを防止できると共に、リード線８の接続部８ａによる素子本体４のクリッピング性能を確保することができる。

図１および図２に示すように、外装樹脂１２は、リード線８の接続部８ａが接続されたコンデンサ３の周囲と、リード脚部８ｆの一部（接続部８ａおよび第１連結部８ｂ）を覆っている。外装樹脂１２のリード脚部８ｆ外方の先端部付近の構成（図１に示すIVＡ部）について、以下に詳述する。

図４（Ａ）には、図１のIVＡ部拡大図を示す。また、図５には、図４（Ａ）のＶ部拡大図を示す。図５に示すように、外装樹脂１２は、リード脚部８ｆの外方に向かって徐々に膜厚が薄くなるように、リード脚部８ｆを被っている。外装樹脂１２は、内層１２ａと、その外側に位置する外層１２ｂと有している。内層１２ａはさらに、内側から順に、第１内層１２ａ１、第２内層１２ａ２、第３内層１２ａ３を層状に有している。

具体的には、第１内層１２ａ１は、リード脚部８ｆを最も内側の層で被っている。第１内層１２ａ１は、リード脚部８ｆの長手方向に沿って、第１内層１２ａ１がリード脚部８ｆに接触する第１内層端部１２ａ１ｔを有している。

図５に示すように、第２内層１２ａ２は、所定の膜厚で第１内層１２ａ１の外側から第１内層１２ａ１を被っている。第２内層１２ａ２がリード脚部８ｆに接触する第２内層端部１２ａ２ｔは、第１内層端部１２ａ１ｔからリード脚部８ｆの長手方向外方へ位置ずれしている。

第３内層１２ａ３は、所定の膜厚で第２層１２ａ２の外側から第２内層１２ａ２を被っている。第３内層１２ａ３がリード脚部８ｆに接触する第３内層端部１２ａ３ｔは、第２内層端部１２ａ２ｔからリード脚部８ｆの長手方向外方へ位置ずれしている。

外層樹脂１２ｂは、所定の膜厚で第３層１２ａ３の外側から第３内層１２ａ３を被っている。外層樹脂１２ｂがリード脚部８ｆに接触する外層端部１２ｂｔは、第３内層端部１２ａ３ｔからリード脚部８ｆの長手方向外方へ位置ずれしている。すなわち、第２内層端部１２ａ２ｔ、第３内層端部１２ａ３ｔ、外層端部１２ｂｔはそれぞれ、リード脚部８ｆの長手方向に沿って第１内層端部１２ａ１ｔに対して位置ずれしている。

なお、内層１２ａは１〜３層で構成されることが好ましく、さらに好ましくは、内層１２ａは２〜３層である。また、内層１２ａは４層以上で構成されても良い。なお、外層１２ｂは１層で構成されることが好ましい。

また、内層１２ａおよび外装１２ｂの材質としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリマー樹脂などが好ましい。内層と外装の主たる樹脂材は同じでも異なっても良いが、外装１２ｂには、金属酸化物などのレーザ発色剤が含有されていることが好ましい。これにより、レーザが当てられた外装樹脂１２の表面のみ変色する。レーザ発色剤の材質としては、Ｃｕ、Ｐｂなどの金属酸化物が用いられる。図２に示す表示面２０に対し、レーザでマーキングを行うことで、表示面２０に、電子部品２の内容などが表示される。また、内層１２ａは、レーザ発色剤を含まないほうが好ましい。これにより、内層１２ａの寿命特性を上げることができる。

図５に示すように、外層端部１２ｂｔと第１内層端部１２ａ１ｔとの間に距離Δｔが生じ、各層がリード脚部８ｆに接触する端部（１２ａ１ｔ〜１２ａ３ｔ，１２ｂｔ）が位置ずれするように、第１内層端部１２ａ１ｔ〜第３内層端部１２ａ３ｔ、外層端部１２ｂｔが形成してある。第１内層端部１２ａ１ｔから外層端部１２ｂｔの間に形成される第２内層端部１２ａ２ｔ、第３内層端部１２ａ３ｔも、それぞれ位置ずれして配置される。距離Δｔは、０．０５〜０．５ｍｍの範囲であることが好ましい。さらに好ましくは、距離Δｔは、０．０５〜０．４ｍｍの範囲である。

距離Δｔが小さすぎると、ラジアルリード電子部品２を基板実装後にリード脚部８ｆを曲げた時に樹脂割れが発生してしまう傾向にある。距離Δｔが大きすぎても、ラジアルリード電子部品２を基板実装後にリード脚部８ｆを曲げた時に樹脂割れが発生してしまう傾向にある。

図２は、上述したリード線８の基板挿入部８ｅを配線基板１４へ挿入した状態を示す。本実施形態では、基板挿入部８ｅを配線基板１４へ挿入した後に、図３に示すようにリード線８のリード脚部８ｆを折り曲げて低背化を行う。図３に示すように、リード脚部８ｆを折り曲げた時に、リード脚部８ｆが略９０度の角度で折れ曲がる。

図７に、本実施形態に係る電子部品２の外装樹脂形成方法について示す。まず、キャリアテープ３１等により固定してあるリード線８が接続された電子部品２を所定温度に加熱する。所定温度とは、特に限定されないが、好ましくは、１２０〜１８０℃である。キャリアテープ３１を移動させて、余熱の残る状態で、電子部品２を予め準備された樹脂粉末または樹脂溶液３０に対し、図７に示すように、所定の深さで浸漬させる。

浸漬された電子部品２には、樹脂粉末または樹脂溶液３０が、所定の厚みで電子部品２の表面に付着し、まず第１内層１２ａ１が形成される。次に、第２内層１２ａ２、第３内層１２ａ３、外装１２ｂの順に、これら各層の形成に適した浸漬深さで、段階的に浸漬深さを異ならせて、外装樹脂１２の各層を形成する。なお、余熱温度を上げると、一回当たりの塗装厚みを厚く形成することができる。所定の深さで樹脂粉末または樹脂溶液３０に浸漬することにより、第１内層１２ａ１の第１内層端部１２ａ１ｔ、第２内層１２ａ２の第２内層端部１２ａ２ｔの位置を制御することができる。

本実施形態では、外層端部１２ｂｔと第１内層端部１２ａ１ｔとの間の距離が０．０５ｍｍ以上となるように、外層１２ｂと内層１２ａとを設けることで、外層端部１２ｂｔ付近における外装樹脂１２の厚さがなめらかに変化し、急に変化することがなくなる。また、薄い層が何層も形成されると剥離しやすいが、本実施形態では、図４（Ａ）および図６（Ａ）に示すように、外層端部１２ｂｔと各内層端部１２ａ１ｔ〜１２ａ３ｔを同じ位置に設定しないので、一層あたりの膜厚Ｔ１２を厚くすることができる。そのため、電子部品２を配線基板１４に実装した後でリード脚部８ｆを折り曲げる際に、外層端部１２ｂｔおよび各内層端部１２ａ１ｔ〜１２ａ３ｔ付近における外装樹脂１２が割れたり剥離することがない。

なお、図４（Ｂ）および図６（Ｂ）に示すように、従来技術では、外層端部１５ｂｔと各内層端部１５ａ１ｔ〜１５ａ３ｔとが一致しているため、外層端部１５ｂｔ付近における外装樹脂１５の被覆厚さの変化が大きいと共に、一層あたりの膜厚Ｔ１５が薄くなってしまう。そのため、電子部品２を配線基板１４に実装した後でリード脚部８ｆを折り曲げる際に、外装樹脂１５が割れたり剥離することがある。

また、本発明の外装樹脂１２では、図４（Ａ）および図６（Ａ）に示すように、外層端部１２ｂｔと第１内層端部１２ａ１ｔとの間の距離を０．５ｍｍ以下にすることで、外層端部１２ｂｔ付近における外装樹脂１２の構造が強くなる。したがって、外装樹脂１２の割れや剥離を防止することができる。なお、外層端部１２ｂｔと第１内層端部１２ａ１ｔとの間に距離があり過ぎる場合には、一層の外層１２ｂ（または内層１２ａ）で被う距離が長くなるので、外装樹脂の構造が弱い。したがって、電子部品２を配線基板に実装した後でリード脚部を折り曲げる際に、外装樹脂１２が割れたり剥離しやすい。

また、本実施形態の外装樹脂１２では、リード脚部８ｆを折り曲げても、外装樹脂１２が割れたり剥離することがないので、配線基板１４に外装樹脂１２の破片が飛び散ることなく、配線基板１４の品質を一定に保つことができる。

また、本実施形成では、第２内層端部１２ａ２ｔは、第１内層端部１２ａ１ｔに対して、リード脚部８ｆの長手方向外方に位置ずれしている。このために、外装樹脂１２が外層端部１２ｂｔに至るまでの膜厚変化が緩やかになる。そのため、外層端部１２ｂｔ付近における外装樹脂１２の構造が強くなり、外装樹脂１２の割れや剥離を防ぐことができる。

また、外層１２ｂがレーザ発色剤を含んでいることにより、レーザの照射によって電子部品２の内容を外装樹脂１２の表面に表示させることが容易になる。

第２実施形態
本実施形態は、以下に示す以外は、図１〜図７に示す第１実施形態と同様なので、重複する説明は省略する。

図８に示すように、本実施形態では、内層１２ａを構成する第１内層１２ａ１〜第３内層１２ａ３において、第１内層端部１２ａ１ｔ〜第３内層端部１２ａ３ｔが一致するように、内層１２ａを形成する。外層端部１２ｂｔと第１内層端部１２ａ１ｔとの距離Δｔは、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。

第３実施形態
本実施形態は、以下に示す以外は、図１〜図７に示す第１実施形態と同様なので、重複する説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態では、内層樹脂１２ａと外層樹脂１２ｂとを有し、外層１２ｂの外層端部１２ｂｔが第３内層１２ａ３の表面に接触している。また、少なくとも第３内層１２ａ３は、外層端部１２ｂｔよりも、リード脚部８ｆの外方にはみ出して形成されている。第３内層１２ａ３がリード脚部に接触する第３内層端部１２ａ３ｔと外層端部１２ｂｔとは、所定の距離Δｔで位置ずれしている。距離Δｔは、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。

なお、上述した実施形態では、セラミックコンデンサ３の素子本体４の形状を、素子本体４の表面から見て円形として説明を行ったが、多角形でもよい。

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例

図５に示す第１内層端部１２ａ１ｔから外層端部１２ｂｔまでの距離Δｔを異ならせて、図１に示す電子部品２を製造した。この電子部品２について、基板実装曲げ試験を行い、外装樹脂１２の割れ易さの評価を行った。表１にその結果を示す。

表１に示す実験データから、距離Δｔは０．０５〜０．５ｍｍの範囲において、基板実装曲げ試験の良好な結果が得られることが確認された。

２…電子部品
４…素子本体
６…電極膜
８…リード線
８ａ…接続部
８ｆ…リード脚部
１２…外装樹脂
１２ａ…内層
１２ａ１…第１内層
１２ａ１ｔ…第１内層端部
１２ａ２…第２内層
１２ａ３…第３内層
１２ｂ…外層
１２ｂｔ…外層端部
１４…配線基板

Claims (4)

1. 電子部品の素子本体を構成する平板状の基板と、
   前記基板の表裏面にそれぞれ形成される電極膜と、
   前記電極膜に電気的に接続される接続部と、前記接続部から外方へ延びるリード脚部とをそれぞれ有する２本のリード線と、
   前記リード線の前記接続部が接続された前記基板の周囲と前記リード脚部の一部を覆う外装樹脂とを有し、
   前記外装樹脂は内層と、前記内層の外側に位置する外層とを有し、
   前記リード脚部の長手方向に沿って、前記外層が前記リード脚部または前記内層に接触する外層端部と、前記リード脚部の長手方向に沿って、前記内層が前記リード脚部に接触する内層端部との距離の差が０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とするラジアルリード電子部品。
2. 前記内層は、少なくとも第１内層と第２内層を有し、
   前記リード脚部の長手方向に沿って、前記第２内層が前記リード脚部に接触する第２内層端部は、前記リード脚部の長手方向に沿って、前記第１内層が前記リード脚部に接触する第１内層端部と、前記外層端部との間に位置し、
   前記外層端部と前記第１内層端部との距離の差が０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のラジアルリード電子部品。
3. 前記内層は、少なくとも第１内層と第２内層を有し、
   前記リード脚部の長手方向に沿って、前記第１内層が前記リード脚部に接触する第１内層端部が、前記リード脚部の長手方向に沿って、前記第２内層が前記リード脚部に接触する第２内層端部と一致することを特徴とする請求項１に記載のラジアルリード電子部品。
4. 前記外層樹脂はレーザ発色剤を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のラジアルリード電子部品。

Images