JP2015222822A - 酸素遮蔽で包んだ表面実装部品 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジング材料内に組み込まれたコア部品を有する表面実装部品において、ハウジング材料の酸素透過によるコア部品の特性劣化を防ぐ。
【解決手段】Ｂ段階の上部絶縁層３００とＢ段階の下部絶縁層３１５と、開口部３１２を有するＣ段階の中間層３１０と、を含む複数の層を準備する。コア部品３０５は、開口部３１２に挿入され、上部絶縁層３００及び下部絶縁層３１５は、それぞれ中間層３１０の上下に配置される。これらの層３００、３１０、３１５はＣ段階になるまで硬化される。コア部品３０５は、約０．４ｃｍ^３・ｍｍ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙよりも小さい酸素透過率を有する酸素遮蔽材料により実質的に囲まれる。
【選択図】図３

Description

本願発明は、概して、電気回路に関する。より詳細には、本願発明は、酸素遮蔽（またはバリア、barrier）で包んだ表面実装部品に関する

表面実装部品（ＳＭＤｓ）は、その小さなサイズに起因して電子回路に用いられている。概して、ＳＭＤｓは、プラスティックまたはエポキシのようなハウジング材料内に組み込まれたコア部品を含む。例えば、このハウジング材料に、抵抗特性（resistive properties）を有するコア部品を組み込んで表面実装抵抗器を作ることができる。

従来のＳＭＤｓの１つの欠点は、コア部品を密閉するのに用いられる材料が、コア部品内に酸素を浸透させる傾向を有することである。このことは、いくつかのコア部品に不都合であり得る。例えば、酸素がコア部品に入ることができる場合、正の温度係数を有するコア部品の抵抗は、経時的に増加する傾向がある。場合によっては、ベースの抵抗は、５（５）倍増加することができ、このことは、コア部品を仕様外にさせ得る。

１つの態様では、表面実装部品の製造方法は、Ｂ段階の第１の層と、コア部品を受容するための開口部を規定する第２の層と、を含む複数の層を準備する工程を含む。第２の層により規定された開口部内にコア部品を挿入してよい。そして、Ｂ段階の第１の層により第２の層とコア部品とを覆ってよい。それから、Ｂ段階の第１の層がＣ段階になるまで第１の層と第２の層とを硬化させる。約０．４ｃｍ^３・ｍｍ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ（１ｃｍ^３・ｍｉｌ／１００ｉｎ^２・ａｔｍ・ｄａｙ）よりも小さい酸素透過率（oxygen permeability）を有する酸素遮蔽材料によりコア部品を実質的に囲む。

第２の態様では、表面実装部品の製造方法は、基板層を準備する工程を含む。基板層は、第１および第２の導電性接触パッドを含む。コア部品を第１の接触パッドに取り付けて、コア部品の底部の導電面を第１の接触パッドに電気的に接触させる。コア部品の上面および第２の接触パッドに亘って導電クリップを取り付け、コア部品の上面から第２のパッドまでの導電路（または電気的通路、electrical path）を形成する。コア部品と導電クリップとの周囲にＡ段階の材料を注入する。Ａ段階の材料がＣ段階になるまでＳＭＤを硬化させる。または、Ａ段階の材料をＢ段階レベルまで部分的に硬化させてよい。このことは、いくらかの中間プロセスが、完全に硬化させる前に必要な場合に望ましい。酸素遮蔽材料によりコア部品を実質的に囲む。

第３の態様では、表面実装部品の製造方法は、第１および第２の基板層を準備する工程を含む。第１および第２の基板層は、それぞれ、概してＬ型の相互接続部を含み、該概してＬ型の相互接続部は、基板の上面に沿った、表面実装部品の接触面と、基板層の中を通って延在した中間領域と、基板層の底面に沿って延在したコア部品接触部とを規定する。第１の基板の相互接続部のコア部品接触部にコア部品の上面を取り付ける。第２の基板の相互接続部のコア部品接触部にコア部品の底面を取り付ける。コア部品の周囲にＡ段階の材料を注入して、この材料がＣ段階になるまで硬化させる。酸素遮蔽材料によりコア部品を実質的に囲む。

第４の態様では、表面実装部品は、上面と底面とを備えたコア部品を含む。Ｃ段階の酸素遮蔽絶縁材料は、コア部品を実質的に密閉する。酸素遮蔽絶縁材料の外面に、第１の接触パッドおよび第２の接触パッドを設置する。基板および/またはプリント回路板によって規定される、第１の接触パッドおよび第２の接触パッドは、コア部品の上面およびコア部品の底面からそれぞれ第１のパッドおよび第２のパッドまでの導電路を形成するように構成される。

図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、表面実装部品（ＳＭＤ）の１つの実施形態の上面図および底面図である。 図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、表面実装部品（ＳＭＤ）の１つの実施形態の上面図および底面図である。 図１Ｃは、図１ＡのＡ−Ａ断面に沿って切り出された、図１ＡのＳＭＤの断面図である。 図２は、図１Ａ−１Ｃに記載したＳＭＤを製造するのに用いられてよい例示的な作業群を示す。 図３は、図１Ａ−１ＣのＳＭＤの上層、中間層および下層を示す。 図４Ａは、図３の断面Ｚ−Ｚに沿って切り出された、硬化させる前の図３の上層、中間層および下層の断面図である。 図４Ｂは、図３の断面Ｚ−Ｚに沿って切り出された、硬化させた後の図３の上層、中間層および下層の断面図である。 図４Ｃは、硬化させた層内に密閉したコア部品同士の間に形成されたスロットを備えた硬化させた層の斜視図である。 図４Ｄは、硬化させた層内に密閉したコア部品同士の間に形成された孔を備えた硬化させた層の斜視図である。 図５Ａは、表面実装部品（ＳＭＤ）の別の実施形態の上面斜視図である。 図５Ｂは、Ａ−Ａ断面に沿って切り出された、図５ＡのＳＭＤの断面図である。 図６は、図５Ａおよび５Ｂに記載したＳＭＤを製造するのに用いられてよい例示的な作業群を示す。 図７は、図５Ａおよび５ＢのＳＭＤの複数の層を示す。 図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれ、表面実装部品（ＳＭＤ）の第３の実施形態の上面図および底面図である。 図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれ、表面実装部品（ＳＭＤ）の第３の実施形態の上面図および底面図である。 図８Ｃは、Ａ−Ａ断面に沿って切り出された、図８ＡのＳＭＤの断面図である。 図９は、図８Ａ−８Ｃに記載したＳＭＤを製造するのに用いられてよい例示的な作業群を示す。

上述した問題を克服するように、酸素遮蔽材料を含むＳＭＤｓの様々な実施形態が開示される。この様々な実施形態は、概して、酸素および他の不純物の影響からコア部品を保護するように絶縁材料を利用する。いくつかの実施形態では、この絶縁材料は、本出願と同時出願の米国特許出願第１２/４６０,３３８号（Ｇｏｌｄｅｎら）に記載された酸素遮蔽材料の１つに相当してよく、当該特許出願は、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。この酸素遮蔽材料は、１平方メートルの面積に亘って１ミリメートルの厚さを有する試料を浸透する酸素の立方センチメートルとして測定された、約０.４ｃｍ^３・ｍｍ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ（１ｃｍ^３・ｍｉｌ／１００ｉｎ^２・ａｔｍ・ｄａｙ）よりも小さい酸素透過率を有することができる。この浸透率は、１つの雰囲気の分圧差の下、２４時間に亘って相対湿度０％および温度２３℃で測定される。酸素浸透率は、アメリカ合衆国ミネソタ州ミネアポリスのＭｏｃｏｎ，Ｉｎｃにより市販されている装置によりＡＳＴＭ Ｆ-１９２７を用いて測定されてよい。

この絶縁材料は、概して、１つまたはそれより多い、エポキシのような熱硬化性ポリマーを含む。この絶縁材料は、Ａ段階状態、Ｂ段階状態およびＣ段階状態の３つの物理的状態のうちの１つで存在してよい。Ａ段階状態は、直鎖構造、溶解性（solubility）および溶融性（fusibility）を有する組成物（composition）により特徴付けられる。いくつかの実施形態では、Ａ段階の組成物は、高い粘性の液体であってよく、規定された分子量を有し、大部分の未反応化合物（compound）から成る。この状態において、この組成物は、最大の流れ（flow）を有するであろう（Ｂ段階の材料またはＣ段階の材料と比較して）。いくつかの実施形態では、Ａ段階の組成物は、光誘起反応または熱的反応を介してＡ段階状態からＢ段階状態またはＣ段階状態に変化できる。

Ｂ段階状態は、Ａ段階の材料を部分的に硬化させることにより達成され、Ａ段階の組成物の少なくとも一部が架橋結合（cross-link）され、この材料の分子量が増加する。特段の指定のない限り、潜熱による硬化（thermal latent cure）またはＵＶ硬化により、Ｂ段階であることができる組成物を得ることができる。いくつかの実施形態では、潜熱による硬化により、Ｂ段階であることができる組成物を得ることができる。Ｂ段階の反応は、生成物が、反応前よりも高い軟化点および溶融粘性を有するがしかし、該生成物がまだ溶融性および溶解性を有する状態で、止めることができる。Ｂ段階の組成物は、その後の加熱の際の架橋結合に影響を及ぼすのに十分な硬化剤を含む。いくつかの実施形態では、Ｂ段階の組成物は、流体または半固体であり、従って、所定の条件下で流れることができる。半固体形態では、熱硬化性ポリマーは、例えば、作業者によって、更なる処理のために取り扱われてよい。いくつかの実施形態では、Ｂ段階の組成物は、コンフォーマル（相似）不粘着性膜を含み、加工可能であり、十分に硬くなく、電気部品の周囲にこの組成物を成形または流すことができる。

Ｃ段階状態は、この組成物を完全に硬化させることにより達成される。いくつかの実施形態では、Ｃ段階の組成物を、Ａ段階状態から完全に硬化させる。他の実施形態では、Ｃ段階の組成物を、Ｂ段階状態から完全に硬化させる。一般的に、Ｃ段階では、この組成物は、合理的な条件下で流れることはないであろう。この状態では、この組成物は、固体であってよく、概して、異なる形状へ再形成できない。

絶縁材料の別の構成（または調合、formulation）は、プリプレグ構成である。プリプレグ構成は、概して、強化材料を備えたＢ段階の構成に相当する。例えば、繊維ガラスまたは異なる強化材料がＢ段階の構成内に組み込まれてよい。このことは、Ｂ段階の絶縁材料のシートの製造を可能にする。

上述した絶縁材料は、低い酸素透過性を示す、表面実装部品または他の小さな部品の製造を可能にする。例えば、この絶縁材料は、０．３５ｍｍ（０．０１４インチ）よりも小さい壁の厚さを有する低酸素透過性の表面実装部品の製造を可能にする。

図１Ａおよび１Ｂは、それぞれ、表面実装部品（ＳＭＤ）１００の１つの実施形態の上面図および底面図である。ＳＭＤ１００は、上面１０５ａ、底面１０５ｂ、第１の端部１１０ａ、第２の端部１１０ｂ、第１の接触パッド１１５ａおよび第２の接触パッド１１５ｂを有する概して長方形の本体を含む。第１の接触パッド１１５ａおよび第２の接触パッド１１５ｂは、ＳＭＤ１００の上面１０５ａから、それぞれ、第１の端部１１０ａおよび第２の端部１１０ｂに亘って、および底面１０５ｂに亘って延在する。図１Ａおよび１Ｂにそれぞれ示されるように、第１の接触パッド１１５ａは、第１の組の開口部１１７ａを規定し、第２の接触パッド１１５ｂは、第２の組の開口部１１７ｂを規定する。図１Ｃに示されるように、第１および第２の組の開口部１１７ａおよび１１７ｂは、第１および第２の接触パッド１１５ａおよび１１５ｂを、内部に位置したコア部品１２０と電気的に通じさせるように構成される。１つの実施形態では、ＳＭＤ１００のサイズは、Ｘ、ＹおよびＺ方向に、それぞれ、約３．０ｍｍ×約２．５ｍｍ×約０．７ｍｍ（約０．１２０インチ×約０．１００インチ×約０．０２８インチ）であってよい。

図１Ｃは、図１ＡのＡ−Ａ断面に沿って切り取られた、図１ＡのＳＭＤ１００の断面図である。ＳＭＤ１００は、第１の接触パッド１１５ａと、第２の接触パッド１１５ｂと、コア部品１２０と、絶縁材料１２５と、を含む。コア部品１２０は、酸素の存在下で劣化する特性を有する部品に相当してよい。例えば、コア部品１２０は、導電性ポリマー組成物を含む、低抵抗の正の温度係数（ＰＴＣ）の部品に相当してよい。導電性ポリマー組成物の電気特性は、経時的に劣化する傾向を有する。例えば、金属充填導電性ポリマー組成物（例えば、ニッケルを含有する導電性ポリマー組成物）において、この組成物が周囲の大気に接触した場合、この金属粒子の表面は酸化する傾向があり、得られた酸化層は、互いに接触した時の粒子の導電性を低下させる。多くの酸化した接触点は、ＰＴＣ部品の電気抵抗の５倍またはそれ以上の増加をもたらし得る。このことによって、ＰＴＣ部品は、その元の仕様の制限値を越える可能性がある。酸素に対するこの組成物の暴露を最小限にすることにより、導電性ポリマー組成物を含む部品の電気的性能を改善できる。

コア部品１２０は、本体１２０ａと、上面１２０ｂと、底面１２０ｃとを含んでよい。本体１２０ａは、概して長方形状を有してよく、いくつかの実施形態では、Ｙ軸に沿って約０．３ｍｍ（０．０１２インチ）の厚さ、Ｘ軸に沿って約２ｍｍ（０．０８０インチ）の長さおよびＺ軸に沿って約１．５ｍｍ（０．０６０インチ）の深さであってよい。上面１２０ｂおよび底面１２０ｃは、導電性材料を含んでよい。例えば、上面１２０ｂおよび底面１２０ｃは、０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）の厚さのニッケル（Ｎｉ）層および/または０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）の厚さの銅（Ｃｕ）層を含んでよい。導電性材料は、コア部品１２０の上面１２０ｂおよび底面１２０ｃ全体を覆ってもよい。

いくつかの実施形態では、絶縁体１２５は、米国特許出願第１２/４６０,３３８号に記載の酸素遮蔽材料の１つのような酸素遮蔽材料に相当してよい。この酸素遮蔽材料は、コア部品に酸素が浸透するのを防ぐことができ、従って、コア部品の特性の劣化を防ぐことができる。Ｙ軸に沿った、コア部品１２０の上面１２０ｂからＳＭＤ１００の上面１００ａまでの絶縁体１２５の厚さは、０．０１ｍｍ〜０．１２５ｍｍ（０．０００４〜０．００５インチ）の範囲内、例えば、約０．０５６ｍｍ（０．００２２インチ）であってよい。Ｘ軸に沿った、コア部品１２０ｄおよび１２０ｅの端部からＳＭＤ１００の端部までの絶縁体１２５の厚さは、０．０２５ｍｍ〜０．６３ｍｍ（０．００１〜０．０２５）の範囲内、例えば、約０．０５６ｍｍ（０．００２２インチ）であってよい。

第１および第２の接触パッド１１５ａおよび１１５ｂは、プリント回路板または基板（図示せず）にＳＭＤ１００を取り付けるように用いられる。例えば、第１および第２の接触パッド１１５ａおよび１１５ｂの一方の表面を介して、プリント回路板および/または基板のパッドにＳＭＤ１００をはんだ付けしてよい。上述したように、第１の接触パッド１１５ａは、第１の組の開口部１１７ａを規定してよく、第２の接触パッド１１５ｂは、第２の組の開口部１１７ｂを規定してよい。第１の接触パッド１１５ａでは、第１の組の開口部１１７ａは、ＳＭＤ１００の上面１００ａからコア部品１２０の上面１２０ｂまで延在してよい。第２の接触パッド１１５ｂでは、第２の組の開口部１１７ｂは、ＳＭＤ１００の底面１００ｂからコア部品１２０の底面１２０ｃまで延在してよい。第１および第２の組の開口部１１７ａおよび１１７ｂのそれぞれの開口部の内部は、銅のような導電性材料によりめっきされてよい。めっきは、ＳＭＤ１００の外側からコア部品１２０までの導電路を形成することができる。

図２は、図１Ａ〜図１Ｃに記載したＳＭＤを製造するように用いられてよい例示的な作業群を図示する。図２に示される作業群は、図３、４Ａおよび４Ｂに図示される構造体を参照して説明される。ブロック２００において、図３に示すように、Ｃ段階の中間層３１０を準備してよく、開口部３１２をこの中間層内で規定してよい。

図３を参照する。中間層３１０は、概して平面のシートのＣ段階の絶縁材料に相当してよい。このシートの厚さは、概して、少なくともコア部品１２０と同じ厚さであり、例えば、Ｙ方向に約０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）であってよい。

このシートの開口部３１２は、図１Ｃの上述したコア部品１２０のようなコア部品３０５を受容するような寸法にしてよい。いくつかの実施形態では、開口部３１２のサイズは、Ｘ、ＹおよびＺ軸方向に、それぞれ、約２．０ｍｍ×約１．５ｍｍ×約０．３６ｍｍ（約０．０８０インチ×約０．０６０インチ×約０．０１４インチ）であってよい。

いくつかの実施形態では、中間層３１０から開口部３１２を切り抜く（cut out）。例えば、レーザーにより開口部３１２を切り抜く。他の実施形態では、中間層３１０は、開口部３１２を規定する金型を用いて製造される。更なる他の実施形態では、パンチが、中間層３１０内に開口部３１２を開ける（punch）ように用いられる。

図２に戻って参照する。ブロック２０５において、開口部３１２内にコア部品３０５を挿入してよい。それぞれのコア部品３０５は、図１Ａ−１Ｃに関連して上述したコア部品１２０に相当してよい。図３に示すように、中間層３１０の対応する開口部３１２内にコア部品３０５を挿入してよい。コア部品３０５は、手により、開口部３１２内に挿入されてよく、ピックアンドプレイス機（pick-and-place machinery）、振動ふるい分けテーブル（vibratory sifting table）を用いて、および/または異なる方法により、開口部３１２内に配置されてよい。

図２に戻って参照する。ブロック２１０において、図３に示されるように、２つの絶縁層３００および３１５の間に、挿入したコア部品３０５を備えた中間層３１０を配置してよい。

図３を参照する。上部絶縁層３００と下部絶縁層３１５との間に、中間層３１０およびコア部品３０５を挿入してよい。上述したように、上部絶縁層３００および下部絶縁層３１５は、プレプレグのＢ段階の構成に相当してよい。上部絶縁層３００および下部絶縁層３１５は、概して平面形状を有してよく、Ｙ方向に約０．０５６ｍｍ（０．００２２インチ）の厚さを有してよい。上部絶縁層３００および下部絶縁層３１５のＸ方向の幅およびＺ方向の深さは、それぞれ、中間層３１０内で規定された全ての開口部３１２に重なるような寸法にしてよい。

図２に戻って参照する。ブロック２１５において、上層、中間層および下層３００、３１０および３１５を硬化させてよい。いくつかの実施形態では、上部絶縁層３００の上と、下部絶縁層３１５の下とに、金属層（図示せず）を配置してよい。この金属層は銅箔に相当してよい。それから、この様々な層を硬化温度に曝してよく、この様々な層に圧力を付与してこれらの層を圧縮してよい。例えば、真空プレス機または他の装置は、この様々な層を互いに対して圧縮するように用いられてよい。硬化温度は、約１７５℃であってよく、付与された圧力の大きさ（amount）は、約１．３８ＭＰ（２００psi）であってよい。

図４Ａおよび４Ｂは、それぞれ、図３のＺ−Ｚ断面に沿って切り出された、様々な層を硬化させる前後の、上部絶縁層３００、中間層３１０および下部絶縁層３１５の断面図４００および４１０である。図４Ａにおいて、上層３００および下層３１５の間にギャップ４０５を規定して、中間層３１０の開口部にコア部品３１２を挿入する。図４Ｂにおいて、硬化させた後に上層３００および下層３１５を圧縮し、強化材料のＢ段階のプリプレグの厚さにより、ギャップ４０４を減少させる。

硬化させた層の間において、ＰＴＣ部品の端部に、最終的に対応するであろうめっき領域のための開口部を規定してよい。１つの実施形態では、部品の列の間に、これらの層の中を通って延在するスロット（slot）を形成する。例えば、図４Ｃを参照して、スロット４２０の方向は、Ｚ方向に向かってよい。レーザー、機械的なフライス加工、押し抜きまたは他の方法により、スロット４２０を形成してよい。

異なる実施形態では、図４Ｄに示すように、Ｘ方向に向かう１列の部品の間において孔４２５を形成し、共有してよい。レーザー、機械的な穴開け機または他の方法により、孔４２５を形成してよい。その後の作業において、図８Ａおよび８ＢのＰＴＣ部品８００に示され、後述するチャンネル端部（channel end）８３５ａおよび８３５ｂのようなチャンネル端部を形成するように、孔４２５の内面をめっきする。

ブロック２２０において、上層および下層３００および３１５と、個々のＰＴＣ部品の端部を暴露する開口部とにも、メタライゼーション層（図示せず）を形成してよい。例えば、上層および下層に、銅層および/またはニッケル層を堆積してよい。このメタライゼーション層を腐食して、ＳＭＤのための接触パッドを規定してよい。この接触パッドは、図１の接触パッド１１５ａおよび１１５ｂに相当してよい。めっき層内に開口部を規定してよい。この開口部は、図１の第１および第２の組の開口部１１７ａおよび１１７ｂの開口部の１つまたはそれより多くに相当してよい。ドリル、レーザーまたは他の方法により、この開口部を規定してよい。この開口部の内部領域をめっきして、接触パッドとコア部品との間に導電路を形成してよい。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、スロットが部品の列同士の間に形成されるＰＴＣ部品の端部１１０ａおよび１１０ｂ（図１Ａ）をメタライズしてよい。孔が部品同士の間に形成されるこの孔の内面をメタライズしてよい。この場合、ＰＴＣ部品の端部は、図８Ａおよび８ＢのＰＴＣ部品８００に示され、後述するチャンネル端部８３５ａおよび８３５ｂと同様であってよい。

ブロック２２５において、のこぎり、レーザーまたは他のツールにより、硬化させた層の統合された構造体を切断して、個々のＳＭＤｓを作ることができる。

いくつかの実施形態において、上層、中間層および下層３００、３１０および３１５は、上述したように、酸素遮蔽材料に相当する。上層、中間層および下層の酸素遮蔽性は、コア部品に酸素が侵入するのを防ぎ、従って、コア部品の特性の不都合な変化を防ぐ。例えば、酸素遮蔽絶縁材料は、上述した抵抗の５倍の増加を防ぐことができ、さもなければ、上述した抵抗の５倍の増加は、ＰＴＣ部品に起こるであろう。

他の実施形態では、それらから絶縁体が成るこれらの層は、酸素遮蔽性を示さない材料を含んでよい。これらの実施形態では、コア部品は、２００８年５月１３日発行の米国特許公報第７,３７１,４５９号に記載した遮蔽材料の１つのような、液体形態の酸素遮蔽材料により覆われてよく、当該特許出願は、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。液体形態の酸素遮蔽材料は、コア部品に酸素遮蔽材料を堆積させることを可能にする溶媒を含んでよい。そして、この溶媒を蒸発させることができ、コア部品の表面上に、硬化させた形態の酸素遮蔽材料を残すことができる。それから、上記の図２に記載したようにコア部品を包んでよい。

または、１９８２年２月９日発行の米国特許第４,３１５,２３７号に記載の遮蔽層は、コア部品を密閉するように用いられてよく、当該特許は、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。

上述したＳＭＤが特許請求の範囲の技術的範囲から逸脱せずに別の方法で製造されてよいことは当業者によって理解されるであろう。例えば、１つの他の実施形態では、開口部ではなく、コア部品を受容するための凹部を備えたＣ段階の下層を準備することにより、ＳＭＤを製造できる。それから、Ｂ段階の上層により、Ｃ段階の下層を覆い、上述したように硬化させてよい。

更なる他の実施形態では、上述したＣ段階の層により規定された、開口部および/または凹部内に、コア部品を配置してよい。それから、この開口部および/または凹部内にＡ段階の酸素遮蔽材料を押し付けてコア部品を覆ってよい。例えば、この開口部および/または凹部内にＡ段階の層を押し込ん（squeeze）でよい。最後に、Ｃ段階の層の上および/または下にＢ段階の層を配置して、上述したように、このアセンブリを硬化させてよい。

更なる別の実施形態では、上述したように、この開口部および/または凹部内にコア部品を密閉してよく、Ａ段階、Ｂ段階、Ｃ段階または任意のこれらの組合せの酸素遮蔽材料は、コア部品を覆うアセンブリを覆うように構成されてよい。

更なる別の実施形態では、上述したように、この開口部および/または凹部内にコア部品を挿入してよく、紫外線（ＵＶ）放射硬化性酸素遮蔽材料は、コア部品を覆うアセンブリを覆うように構成されてよい。それから、このアセンブリを上述したように熱的に硬化させてよい。

当業者は、上述した様々な実施形態が様々な方法で組み合わされて、酸素遮蔽性を有するＳＭＤを製造できることを理解するであろう。

図５Ａは、別の実施形態の表面実装部品（ＳＭＤ）５００の底面斜視図である。ＳＭＤ５００は、上面５０５ａ、底面５０５ｂ、第１の端部５１０ａ、第２の端部５１０ｂ、第１の接触パッド５１５ａおよび第２の接触パッド５１５ｂを備えた概して長方形の本体を含む。第１および第２の接触パッド５１５ａおよび５１５ｂが、底面５０５ａの向かい合った（または反対側の）端部に設置され、いくつかの実施形態では、約２．０ｍｍ（０．０８０インチ）の距離で互いに離れている。ＳＭＤ１００のサイズは、Ｘ、ＹおよびＺ方向に、それぞれ、約３．０ｍｍ×約２．５ｍｍ×約０．７１ｍｍ（約０．１２０インチ×約０．１００インチ×約０．０２８インチ）であってよい。

図５Ｂは、Ａ−Ａ断面に沿って切り取られた、図５ＡのＳＭＤ５００の断面図である。ＳＭＤ５００は、第１の接触パッド５１５ａ、接触相互接続部５２０、コア部品５３０、クリップ相互接続部５２５および絶縁材料５３５を含む。コア部品５３０は、上述したＰＴＣ部品のような、酸素の存在下で劣化する特性を有する部品に相当してよい。コア部品５３０は、上面５３０ａおよび底面５３０ｂを含んでよい。コア部品５３０は、概して長方形であってよく、Ｘ、ＹおよびＺ方向に、それぞれ、約２．０ｍｍ×約０．３０ｍｍ×約１．５ｍｍ（約０．０８０インチ×約０．０１２インチ×約０．０６０インチ）の厚さを有してよい。上面５３０ａおよび底面５３０ｂは、導電性材料を含んでよい。例えば、上面５３０ａおよび底面５３０ｂは、０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）の厚さのニッケル（Ｎｉ）層および/または０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）の厚さの銅（Ｃｕ）層を含んでよい。導電性材料は、コア部品の上面５３０ａおよび底面５３０ｂ全体を覆ってよい。

いくつかの実施形態では、絶縁体５３５は、上述した酸素遮蔽材料のようなＣ段階の酸素遮蔽材料に相当してよい。この酸素遮蔽材料は、コア部品内に酸素が浸透するのを防ぐことができる。

接触相互接続部５２０は、接触パッド５２０ａ（以下、第２の接触パッド５２０ａと言う）と、延長部５２０ｂとを含んでよい。延長部５２０ｂは、コア部品５３０の底面５３０ｂと電気的に接触する上面５２１を含む。延張部５２０ｂは、Ｘ方向に約２．０ｍｍ（０．０８０インチ）およびＺ方向に約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）であってよい。

第１および第２の接触パッド５１５ａおよび５２０ａは、ＳＭＤ５００をプリント回路板または基板（図示せず）に取り付けるのに用いられる。例えば、第１および第２の接触パッド５１５ａおよび５２０ａを介して、プリント回路板および/または基板のパッドにＳＭＤ５００をはんだ付けしてよい。

クリップ相互接続部５２５は、概してＬ型であり、第１の接触パッド５１５ａとコア部品５３０の上面５３０ａとの間に導電路を形成する。クリップ相互接続部５２５は、水平部５２５ａを含む。クリップ５２５の水平部５２５ａは、コア部品５３０の上面５３０ａと電気的に接触する底面５２６を含んでよい。水平部５２５ａの底面５２６は、Ｘ方向に約２．５ｍｍ（０．１００インチ）およびＺ方向に約１．０ｍｍ（０．０４０インチ）であってよい。

図６は、図５Ａおよび図５Ｂに記載のＳＭＤを製造するのに用いられてよい例示的な作業群を示す。図６に示される作業群は、図７に図示した構造体を参照して説明される。ブロック６００において、コア部品７０５を基板７１０に取り付けてよい。それぞれのコア部品７０５は、上述したように、ＰＴＣ部品に相当してよい。コア部品７０５を基板７０５上に配置してよい。コア部品７０５は、手により、ピックアンドプレイス機を用いて、および/または別の方法により、取り付けられてよい。

基板７１０は、複数の接触パッド７１５および複数の接触相互接続部７２０を規定する、金属リードフレームまたはプリント回路板に相当してよい。接触パッド７１５および接触相互接続部７２０は、図５の接触パッド５１５ａおよび接触相互接続部５２０に相当してよい。基板７１０の厚さは、Ｙ方向に約０．２ｍｍ（０．００８インチ）であってよい。基板７１０に規定された接触相互接続部７２０に、コア部品７０５を取り付けてよい。例えば、接触相互接続部７２０の拡張部の上面に、コア部品７０５の底面をはんだ付けしてよい。

ブロック６０５において、コア部品および基板にクリップ相互接続部７０５を取り付けてよい。コア部品７０５の上面にクリップ相互接続部７００の水平部を取り付けてよい。接触パッド７１５にクリップ相互接続部７００の反対側の端部を取り付けてよい。例えば、コア部品７０５の上面と接触パッド７１５とに、クリップ相互接続部７００をはんだ付けしてよい。

ブロック６１０において、コア部品７０５とクリップ相互接続部７００との周囲に絶縁材料を注入してよい。この絶縁材料は、Ａ段階の材料に相当してよい。

ブロック６１５において、絶縁材料を硬化させてよい。例えば、１５０℃の硬化温度を絶縁材料に付与して、この材料をＣ段階の構成に変化させてよい。

ブロック６２０において、硬化させた構造体から個々のＳＭＤｓを分離してよい。例えば、のこぎり、レーザーまたは他のツールにより、硬化させた構造体からＳＭＤｓを分離してよい。

いくつかの実施形態において、絶縁材料は、上述した酸素遮蔽材料に相当してよい。他の実施形態では、絶縁材料は、酸素遮蔽性を示さない材料を含む。むしろ、絶縁材料をコア部品の周囲に注入する前に、上述した液体の形態の酸素遮蔽材料のような、液体の形態の酸素遮蔽材料によりコア部品を覆ってよい。

他の実施形態では、クリップ相互接続部７０５は、基板と一体化されてよい。例えば、クリップ相互接続部７０５は、金属リードフレームと一体化されてよい。

別の他の実施形態では、クリップ相互接続部７０５は、コア部品７０５に対して弾性的な力を付与するように構成されてよい。クリップ相互接続部７０５の水平部５２５ａ（図５）と、接触相互接続部７２０の接触パッド５２０ａ（図５）との間に、コア部品７０５を挿入してよい。クリップ相互接続部７０５の弾性的な力は、コア部品７０５を所定の位置に固定し、これにより、コア部品に固定した電気的接触を与えるのに十分な強さであってよい。コア部品７０５の挿入後、ブロック６１０（図６）以降の作業を実施してよい。

図８Ａおよび８Ｂは、それぞれ、第３の実施形態の表面実装部品（ＳＭＤ）８００の上面図および底面図である。ＳＭＤ８００は、上面８０５ａ、底面８０５ｂ、第１の端部８１０ａ、第２の端部８１０ｂ、第１の接触パッド８１５ａおよび第２の接触パッド８１５ｂを備えた概して長方形の本体を含む。第１および第２の接触パッド８１５ａおよび８１５ｂは、ＳＭＤ８００の上面８０５ａから、それぞれ、端部のチャンネル８３５ａおよび８３５ｂを通って、底面８０５ｂに亘って延在する。ＳＭＤ８００のサイズは、Ｘ、ＹおよびＺ方向に、それぞれ、約３．０ｍｍ×約２．５ｍｍ×約０．７１ｍｍ（約０．１２０インチ×約０．１００インチ×約０．０２８インチ）であってよい。

図８Ｃは、Ａ−Ａ断面に沿って切り出された、図８ＡのＳＭＤ８００の断面図である。ＳＭＤ８００は、上部基板層８２０ａ、下部基板層８２０ｂ、コア部品８２５、絶縁材料８３０、第１の端部のチャンネル８３５ａおよび第２の端部のチャンネル８３５ｂを含む。コア部品８２５は、酸素の存在下で劣化する性質を有する部品に相当してよい。例えば、コア部品８２５は、上述したコア部品に相当してよい。

上部基板層８２０ａおよび下部基板層８２０ｂのそれぞれは、第１の接触面８２１、接触相互接続部８２３および基板コア８２７を含む。接触相互接続部８２３は、概してＬ型の導電性材料であってよく、一方の端部に第２の接触面８２２を規定してよく、反対の端部に部品接触面８２９を規定してよい。接触相互接続部８２３の接触面８２２は、コア部品８２５と向かい合っていない、上部基板層８２０ａまたは下部基板層８２０ｂの外側に規定されてよく、部品接触面８２９は、コア部品８２５と向かい合う、上部基板層８２０ａまたは下部基板層８２０ｂの内側に規定されてよい。基板コア８２７は、硬化させたエポキシ充填材または繊維ガラス回路板材料に相当してよい。

上部基板層８２０ａの部品接触面８２９は、コア部品８２５の上側を覆うような寸法にする。下部基板層８２０ｂの部品接触面８２９は、コア部品８２５の底部側を覆うような寸法にする。

ＳＭＤ８００の向かい合った（または反対側の）端部に、第１および第２のチャンネル８３５ａおよび８３５ｂを設ける。第１のチャンネル８３５ａは、上部基板８２０ａの第１の接触面８２１から下部基板８２０ｂの第２の接触面まで延在してよい。第２のチャンネル８３５ｂは、下部基板８２０ｂの第１の接触面８２１から上部基板８２０ａの第２の接触面８２２まで延在してよい。チャンネル８３５ａおよび８３５ｂの内面をめっきして、上部基板８２０ａおよび下部基板８２０ｂの接触パッドの間に導電路をそれぞれ形成してよい。

上部基板８２０ａの第１の接触面８２１と、下部基板８２０ｂの第２の接触面８２２とは、図８Ａの第１の接触パッド８１５ａを規定してよい。下部基板８２０ｂの第１の接触面８２１と、上部基板８２０ａの第２の接触面８２２とは、図８Ａの第２の接触パッド８１５ｂを規定してよい。第１および第２の接触パッド８１５ａおよび８１５ｂは、ＳＭＤ８００をプリント回路板または基板（図示せず）に取り付けるように用いられる。例えば、接触パッド８１５ａおよび８１５ｂを介してプリント回路板および/または基板のパッドにＳＭＤ８００をはんだ付けしてよい。

いくつかの実施形態では、絶縁体８３０は、上述したＣ段階の酸素遮蔽材料のようなＣ段階の酸素遮蔽材料に相当してよい。絶縁体８３０は、コア８２５部品の端部と、ＳＭＤ８００の端部との間の領域を満たすように用いられてよい。

図９は、図８Ａ〜８Ｃに記載のＳＭＤを製造するのに用いられてよい例示的な作業群を示す。ブロック９００において、上部基板と下部基板との間にコア部品を取り付けてよい。コア部品は、上述したようなＰＴＣ部品に相当してよい。いくつかの実施形態では、上部基板および下部基板にコア部品の配列を取り付けてよい。コア部品は、手により、ピックアンドプレイス機を用いて、および/または別の方法により、取り付けられてよい。

この基板は、上述したような、両側に導電層を備えたプリント回路板に相当してよい。基板の厚さは、Ｙ方向に約０．０７６ｍｍ（０．００３インチ）であってよい。それぞれの基板上に規定された部品接触面にコア部品を取り付けてよい。

ブロック９０５において、コア部品とクリップ相互接続部との周囲に絶縁材料を注入してよい。絶縁材料は、上述したようなＡ段階の材料に相当してよい。

ブロック９１０において、硬化温度で絶縁材料を硬化させてよい。例えば、この絶縁材料に１５０℃の硬化温度を付与してこの材料をＣ段階の構成に変化させてよい。

ブロック９１５において、硬化させた構造体から個々のＳＭＤｓを分離してよい。例えば、のこぎり、レーザーまたは他のツールにより、硬化させた構造体からＳＭＤｓを切り取ってよい。

いくつかの実施形態では、この絶縁材料は、上述した酸素遮蔽材料に相当してよい。他の実施形態では、この絶縁材料は、酸素遮蔽性を示さない材料を含む。むしろ、絶縁材料をコア部品の周囲に注入する前に、上述した液体の形態の酸素遮蔽材料のような、液体の形態の酸素遮蔽材料により、コア部品を覆ってよい。

上述のように、様々な実施形態は、絶縁材料のための酸素遮蔽材料を含むＳＭＤを提供することによって表面実装部品（ＳＭＤ）の内側に設置されたコア部品の酸素によって引き起こされる問題を克服する。この絶縁材料は、酸素および他の不純物の影響からＳＭＤ内のコア部品を保護する。いくつかの実施形態では、この絶縁材料は、Ｂ段階の酸素遮蔽材料のシートとして構成され、他の実施形態では、Ａ段階の酸素遮蔽材料が用いられる。

ＳＭＤおよびその製造方法は、所定の実施形態を参照して説明されているがしかし、本出願の特許請求の範囲の技術的範囲から逸脱せず、様々な変形が為されてよく、均等物に置換されてよいことが当業者によって理解されるであろう。多くの他の改良は、特許請求の範囲の技術的範囲から逸脱せずに、特定の状況または材料を教示に適合させるように為されてよい。従って、ＳＭＤおよびその製造方法は、開示された特定の実施形態に制限されるものではなく、特許請求の範囲の技術的範囲内に含まれる全ての実施形態であることを意図している。

Claims (11)

1. Ｂ段階の第１の層と、コア部品を受容するための開口部を規定する第２の層と、を含む複数の層を準備する工程と、
   前記第２の層によって規定された前記開口部に、前記コア部品を挿入する工程と、
   Ｂ段階の前記第１の層によって前記第２の層と前記コア部品とを覆う工程と、
   Ｂ段階の前記第１の層がＣ段階になるまで前記第１の層と第２の層とを硬化させる工程と、
   を含み、
   約０.４ｃｍ^３・ｍｍ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙよりも小さい酸素透過率を有する酸素遮蔽材料によって前記コア部品を実質的に囲む、表面実装部品の製造方法。
2. 硬化させる工程の前に、前記開口部を規定する前記第２の層の下に、Ｂ段階の第３の層を配置する工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 硬化させる工程の前に、Ｂ段階の前記第１の層が、Ｂ段階の酸素遮蔽材料を含み、かつ前記開口部を規定する前記第２の層が、Ｃ段階の酸素遮蔽材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第２の層によって規定された前記開口部への前記コア部品の挿入に伴って、該コア部品に酸素遮蔽材料を付与する工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記複数の層の下に第１の金属層を配置し、かつ前記複数の層の上に第２の金属層を配置する工程と、
   前記第１の金属層と、前記第２の金属層と、前記複数の層と、を真空熱プレス機に挿入して複数の要素の層を硬化させる工程と、
   を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記第２の層が、複数のコア部品を受容するための複数の開口部を含み、
   好ましくは、硬化させる工程の後に前記複数の層を切断して、複数の部品を製造する工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記コア部品が、正の温度係数（ＰＴＣ）の部品であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 第１の接触パッドと第２の接触パッドとを含む基板層を準備する工程と、
   前記第１の接触パッドと、前記第２の接触パッドと電気的に接触する導電クリップと、の間にコア部品を配置し、該コア部品の底部の導電面を前記第１の接触パッドと電気的に接触させ、かつ前記コア部品の上部の導電面を前記導電クリップと電気的に接触させる工程と、
   前記コア部品と前記導電クリップとの周囲に、Ａ段階の材料を注入する工程と、
   前記Ａ段階の材料がＣ段階の材料になるまで該Ａ段階の材料を硬化させる工程と、
   を含み、
   酸素遮蔽材料によって前記コア部品を実質的に囲む、表面実装部品の製造方法。
9. 注入された前記Ａ段階の材料が、酸素遮蔽材料を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 第１の基板層および第２の基板層を準備し、該第１および第２の基板層が、それぞれ、概してＬ型の相互接続部を含み、該概してＬ型の相互接続部が、基板層の上面に沿った、表面実装部品の接触面と、該基板層の中を通って延在する中間領域と、該基板層の底面に沿って延在する部品接触面とを、それぞれ規定する工程と、
    前記第１の基板層の前記相互接続部の前記部品接触面に、コア部品の上面を取り付ける工程と、
    前記第２の基板層の前記相互接続部の前記部品接触面に、前記コア部品の底面を取り付ける工程と、
    前記コア部品の周囲にＡ段階の材料を注入する工程と、
    前記Ａ段階の材料がＣ段階の材料になるまで該Ａ段階の材料を硬化させる工程と、
    を含み、
    酸素遮蔽材料によって前記コア部品を実質的に囲む、表面実装部品の製造方法。
11. 上面と底面とを備えたコア部品と、
    該コア部品を実質的に密閉するＣ段階の酸素遮蔽絶縁材料と、
    該Ｃ段階の酸素遮蔽絶縁材料の外面に設置され、前記コア部品の前記上面と電気的に通ずるように構成された第１の接触パッドと、
    前記Ｃ段階の酸素遮蔽絶縁材料の外面に設置され、前記コア部品の前記底面と電気的に通ずるように構成された第２の接触パッドと、
    を含む表面実装部品。

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