JP2014120524A - リード付き電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 リードフレームの高い接続安定性を有し、さらに高い位置決め精度でリードフレームを固定することができるリード付き電子部品を提供すること。
【解決手段】 一対の端子電極部２ａが両端に形成されたチップ状の電子部品本体２と、一対の端子電極部に導電性接着剤Ｈで固定された細板状の一対のリードフレーム３とを備え、リードフレームが、端子電極部に対向する部分に該端子電極部の外径よりも小さい径で形成された貫通孔３ａを有し、導電性接着剤が、リードフレームの内側面に加えて貫通孔内にまで入り込んだ状態でリードフレームと端子電極部とを接着している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リードの高い接合強度が得られるサーミスタ素子等のリード付き電子部品に関する。

従来、サーミスタ素子等の電子部品では、リード線が取り付けられたものが一般に使用されている。例えば、特許文献１では、チップ状のサーミスタ素子の両端に形成された一対の電極部に一対のリード線が半田材で接続され、サーミスタ素子が樹脂モールドされたサーミスタ温度センサが記載されている。また、特許文献２では、薄膜サーミスタチップに一対の細いリードフレームが導電性接着剤で接続された温度センサが記載されている。

特開平１０−２７０２０８号公報 特許第４７５１１０１号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記従来の技術では、リード線やリードフレームをチップ状の電子部品本体に半田材等で接着しているが、リード線と端子電極部とを接続する場合、リード線の形状が平板状でなく、曲面状になっているため、接続不安定性があり、接続不良等が発生するおそれがあった。また、リードフレームを用いて端子電極部に導電性接着剤で接続する場合であっても、例えばサーミスタに適用する場合には応答性向上のためにはリードフレームを介した熱拡散を抑える必要があり、端子電極に接続する部分およびその周辺のリードフレームを細くする必要がある。そのため、主にリードフレームと導電性接着剤との間の接合面積が小さいことが原因で、剥がれやすくなるおそれがあった。特に、一対のリードフレームで端子電極部を挟み込むようにして半田ディップを施す場合、図３に示すように、リードフレーム１０３が端子電極部２ａに接触する端部の中央部分２ｂには、半田材である導電性接着剤Ｈが回り込み難く、接合面積が低下してしまう問題があった。さらに、リード線やリードフレームを接続する際に、端子電極部に対して位置ずれがしやすく、高精度に位置決めして固定することが困難であった。
加えて、サーミスタセンサに限っては、リード線およびリードフレームに導電性接着剤を介してサーミスタチップを接合した場合、リードフレームと導電性接着剤とのあいだの界面での熱抵抗が生じ、熱伝達が妨げられて熱応答性が悪くなる問題があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、リードフレームの高い接続安定性を有し、さらに高い位置決め精度でリードフレームを固定することができるリード付き電子部品を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るリード付き電子部品は、一対の端子電極部が両端に形成されたチップ状の電子部品本体と、一対の前記端子電極部に導電性接着剤で固定された細板状の一対のリードフレームとを備え、前記リードフレームが、前記端子電極部に対向する部分に該端子電極部の外径よりも小さい径で形成された貫通孔を有し、前記導電性接着剤が、前記リードフレームの内側面に加えて前記貫通孔内にまで入り込んだ状態で前記リードフレームと前記端子電極部とを接着していることを特徴とする。

このリード付き電子部品では、リードフレームが、端子電極部に対向する部分に該端子電極部の外径よりも小さい径で形成された貫通孔を有し、導電性接着剤が、リードフレームの内側面に加えて貫通孔内にまで入り込んだ状態でリードフレームと端子電極部とを接着しているので、貫通孔内の導電性接着剤も有効に接合部として機能し、高い接合強度を得ることができる。すなわち、従来、導電性接着剤が回り込み難く接続部として機能していなかった部分に、貫通孔を設けてその内部まで導電性接着剤を入れて接合されることで、接合面積が増えて接合強度を向上させることができる。特に、半田ディップを施す場合には、従来通りに外側から半田材が回り込むのに加えて、貫通孔からも半田材が内側に侵入して貫通孔の領域も容易に接合部とすることができる。

第２の発明に係るリード付き電子部品は、第１の発明において、前記端子電極部が、少なくとも対向する前記貫通孔側に向けて凸状の曲面を有して形成され、前記貫通孔の内縁に当接していることを特徴とする。
すなわち、このリード付き電子部品では、端子電極部が、少なくとも対向する貫通孔側に向けて凸状の曲面を有して形成され、貫通孔の内縁に当接しているので、端子電極部が貫通孔に嵌まり易くなり、端子電極部の丸みと貫通孔の内縁とで高精度に位置決めすることが可能になる。これにより、一対のリードフレームで電子部品本体を挟んで固定する際に、電子部品本体の挿入位置の安定性も向上する。

第３の発明に係るリード付き電子部品は、第１又は第２の発明において、前記導電性接着剤が、前記貫通孔内から前記リードフレームの外側面まで回り込んで設けられていることを特徴とする。
すなわち、このリード付き電子部品では、導電性接着剤が、貫通孔内からリードフレームの外側面まで回り込んで設けられているので、リードフレームの内側面だけでなく、反対側のリードフレームの外側面まで接合面とすることで、接合面積を増大させると共にアンカー効果も得ることができる。

第４の発明に係るリード付き電子部品は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記電子部品本体が、サーミスタ素体であることを特徴とする。
サーミスタ素子においては熱応答性向上のためにリード部からの熱拡散を防ぐ目的でリードフレームを細くせざるを得ない場合がある。その場合には端子電極とリードフレームとの接触面積が確保し難く接合性が低下するため、貫通孔を設けて接触面積を増し、更に導電性物質を介在させて接合を強化する必要がある。
さらに、本発明におけるサーミスタ素子においては、導電性接着剤がリードフレームの貫通孔を通じて外側面まで周り込んで設けられているので、貫通孔の部分ではリードフレームを介することなく導電性接着剤とサーミスタ素体との間でダイレクトに熱伝達が行われ、結果として応答性向上につながる。
すなわち、このリード付き電子部品は、サーミスタ素体を用いた高い接合強度を有した信頼性の高いサーミスタ素子でありながら応答性にも優れた素子である。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るリード付き電子部品によれば、リードフレームが、端子電極部に対向する部分に該端子電極部の外径よりも小さい径で形成された貫通孔を有し、導電性接着剤が、リードフレームの内側面に加えて貫通孔内にまで入り込んだ状態でリードフレームと端子電極部とを接着しているので、リードフレームが細い場合であっても導電性接着剤による高い接合強度を得ることができる。
したがって、電子部品本体をサーミスタ素体とすることで、本発明のリード付き電子部品は、高い信頼性を有するサーミスタ素子とすることができる。さらに、導電性接着剤が貫通孔を通じて最表面にあるため、リードフレームとの界面における熱抵抗を回避して熱伝達を行うことができ、応答性向上にも効果がある。

本発明に係るリード付き電子部品の一実施形態を示す断面図である。 本実施形態において、リードフレームを示す正面図である。 本発明に係るリード付き電子部品の従来例を示す断面図である。

以下、本発明に係るリード付き電子部品の一実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

本実施形態のリード付き電子部品１は、図１及び図２に示すように、一対の端子電極部２ａが両端に形成されたチップ状の電子部品本体２と、一対の端子電極部２ａに導電性接着剤Ｈで固定された細板状の一対のリードフレーム３とを備えている。
なお、上記電子部品本体２は、直方体形状のサーミスタ素体であり、本実施形態のリード付き電子部品１は、リード付きのサーミスタ素子である。

上記電子部品本体２のサーミスタ素体の材料としては、ＮＴＣ型、ＰＴＣ型、ＣＴＲ型等のサーミスタ材料があるが、本実施形態では、例えばＮＴＣ型サーミスタを採用している。このサーミスタ材料は、Ｍｎ−Ｃｏ−Ｃｕ系材料、Ｍｎ−Ｃｏ−Ｆｅ系材料等のサーミスタ材料で形成されている。

特に、本実施形態のサーミスタ素体は、例えばＭｎ−Ｃｏ系複合金属酸化物（例えば、Ｍｎ_３Ｏ_４−Ｃｏ_３Ｏ_４系複合金属酸化物）又は、Ｍｎ−Ｃｏ系複合金属酸化物に、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌのうち少なくとも一種類の元素を含む複合金属酸化物（例えば、Ｍｎ_３Ｏ_４−Ｃｏ_３Ｏ_４−Ｆｅ_２Ｏ_３系複合金属酸化物）からなるスピネル系の複合金属酸化物膜を有したものである。
また、サーミスタ素体の他の例としては、ペロブスカイト型酸化物を含有する金属酸化物焼結体であって、例えば一般式：Ｌａ_１−ｙＣａ_ｙ（Ｃｒ_１−ｘＭｎ_ｘ）Ｏ_３（０．０≦ｘ≦１．０、０．０＜ｙ≦０．７）で示される複合酸化物を含む焼結体で構成されているものでもよい。なお、この焼結体に、さらに絶縁体材料として、例えばＹ_２Ｏ_３，ＺｒＯ_２，ＭｇＯ，Ａｌ_２Ｏ_３，ＣｅＯ_２を添加しても構わない。
また、サーミスタ素体として、Ｍｎ，ＣｏおよびＦｅの金属酸化物を含有するセラミックス焼結体、すなわちＭｎ−Ｃｏ−Ｆｅ系材料で形成されたものを採用しても構わない。

上記リードフレーム３は、端子電極部２ａに対向する部分に該端子電極部２ａの外径よりも小さい径で形成された貫通孔３ａを有している。なお、このリードフレーム３は、例えばニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）又はこれらの合金等で形成されている。
このリードフレーム３の先端部に、円形状の貫通孔３ａが形成されている。なお、この貫通孔３ａは、端子電極部２ａの外径よりも小さい径とされているので、端子電極部２ａが貫通孔３ａを挿通せず、貫通孔３ａの内縁に当接する。また、貫通孔３ａの形状は、端子電極部２ａの形状に対応させて、内縁の全周にわたって端子電極部２ａが当接するように設定することが好ましい。

上記導電性接着剤Ｈは、リードフレーム３の内側面に加えて貫通孔３ａ内にまで入り込んだ状態でリードフレーム３と端子電極部２ａとを接着している。また、この導電性接着剤Ｈは、貫通孔３ａ内からリードフレーム３の外側面まで回り込んで設けられている。すなわち、導電性接着剤Ｈは、貫通孔３ａの内外に貫通し、リードフレーム３の外側に突出して貫通孔３ａの周囲まで形成されている。

この導電性接着剤Ｈは、例えば半田材であり、半田ディップを施すことにより上記状態でリードフレーム３と端子電極部２ａとの間に設けられる。すなわち、半田ディップの際に、半田材である導電性接着剤Ｈが、通常と同様にリードフレーム３の内側面と端子電極部２ａとの間に介在するだけでなく、リードフレーム３の外側面から貫通孔３ａ内に入って貫通孔３ａ内を埋めると共に貫通孔３ａ内の端子電極部２ａにも達する。また、導電性接着剤Ｈの一部は、リードフレーム３の外側面であって貫通孔３ａの周囲まで広がって略半球状に形成される。なお、導電性接着剤Ｈとしては、半田材以外に、導電性ペースト等を採用しても構わない。

上記端子電極部２ａは、少なくとも対向する貫通孔３ａ側に向けて凸状の曲面を有して形成され、貫通孔３ａの内縁に当接している。この端子電極部２ａとしては、例えばＡｇ電極等が採用される。なお、端子電極部２ａに、導電性樹脂で形成された樹脂電極を採用しても構わない。

このように本実施形態のリード付き電子部品１は、リードフレーム３が、端子電極部２ａに対向する部分に該端子電極部２ａの外径よりも小さい径で形成された貫通孔３ａを有し、導電性接着剤Ｈが、リードフレーム３の内側面に加えて貫通孔３ａ内にまで入り込んだ状態でリードフレーム３と端子電極部２ａとを接着しているので、貫通孔３ａ内の導電性接着剤Ｈも有効に接合部として機能し、高い接合強度を得ることができる。

すなわち、従来、導電性接着剤Ｈが回り込み難く接続部として機能していなかった部分に、貫通孔３ａを設けてその内部まで導電性接着剤Ｈを入れて接合されることで、接合面積が増えて接合強度を向上させることができる。特に、半田ディップを施す場合には、従来通りに外側から半田材が回り込むのに加えて、貫通孔３ａからも半田材が内側に侵入して貫通孔３ａの領域も容易に接合部とすることができる。

また、端子電極部２ａが、少なくとも対向する貫通孔３ａ側に向けて凸状の曲面を有して形成され、貫通孔３ａの内縁に当接しているので、端子電極部２ａが貫通孔３ａに嵌まり易くなり、端子電極部２ａの丸みと貫通孔３ａの内縁とで高精度に位置決めすることが可能になる。これにより、一対のリードフレーム３で電子部品本体２を挟んで固定する際に、電子部品本体２の挿入位置の安定性も向上する。

さらに、導電性接着剤Ｈが、リードフレーム３の貫通孔３ａの外側面まで回り込んで設けられているので、リードフレーム３の内側面だけでなく、反対側のリードフレーム３の外側面まで接合面とすることで、接合面積を増大させると共にアンカー効果も得ることができる。
また、導電性接着剤Ｈがリードフレーム３の貫通孔３ａを通じて外側面まで周り込んで設けられているので、貫通孔３ａの部分ではリードフレーム３を介することなく導電性接着剤Ｈと電子部品本体２との間でダイレクトに熱伝達が行われ、結果として応答性向上につながる。
したがって、電子部品本体２としてサーミスタ素体を採用した本実施形態のリード付き電子部品１は、高い接合強度を有した信頼性の高いサーミスタ素子でありながら応答性にも優れた素子である。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、電子部品本体にサーミスタ素体を採用したサーミスタ素子に適用したが、他の電子部品本体としてチップ状の抵抗やコンデンサを採用した抵抗部品やコンデンサ部品としても構わない。

１…リード付き電子部品、２ａ…端子電極部、２…電子部品本体、３，１０３…リードフレーム、３ａ…貫通孔、Ｈ…導電性接着剤

Claims (4)

1. 一対の端子電極部が両端に形成されたチップ状の電子部品本体と、
   一対の前記端子電極部に導電性接着剤で固定された細板状の一対のリードフレームとを備え、
   前記リードフレームが、前記端子電極部に対向する部分に該端子電極部の外径よりも小さい径で形成された貫通孔を有し、
   前記導電性接着剤が、前記リードフレームの内側面に加えて前記貫通孔内にまで入り込んだ状態で前記リードフレームと前記端子電極部とを接着していることを特徴とするリード付き電子部品。
2. 請求項１に記載のリード付き電子部品において、
   前記端子電極部が、少なくとも対向する前記貫通孔側に向けて凸状の曲面を有して形成され、前記貫通孔の内縁に当接していることを特徴とするリード付き電子部品。
3. 請求項１又は２に記載のリード付き電子部品において、
   前記導電性接着剤が、前記貫通孔内から前記リードフレームの外側面まで回り込んで設けられていることを特徴とするリード付き電子部品。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のリード付き電子部品において、
   前記電子部品本体が、サーミスタ素体であることを特徴とするリード付き電子部品。

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