JP3836263B2 - アキシャルリード型電子部品及びアキシャルリード型電子部品実装回路基板装置 - Google Patents
アキシャルリード型電子部品及びアキシャルリード型電子部品実装回路基板装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ状セラミック電子部品素子に金属キャップを嵌合させたアキシャルリード型電子部品と該アキシャルリード型電子部品を実装した回路基板装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、従来より、チップ状セラミック電子部品素子であるチップコンデンサ１の両端に形成された端子１１にリード線２１が延設された金属キャップ２を嵌合させ、樹脂３でコーティングした後外装材である塗装膜４を被着させたアキシャルリード型電子部品が知られている。該端子１１には半田メッキまたは錫メッキにより形成されたメッキ層１２が形成されており、チップコンデンサ１の断面形状が矩形であるため、メッキ層１２と金属キャップ２の内周面とは４カ所で電気的に接続させることになる。このようにして作成されたアキシャルリード型電子部品は基板に実装され、基板に対して半田付けされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記図示したアキシャルリード型電子部品を基板に実装して半田付けする際、特にリフロー式の半田付け装置を用いると、アキシャルリード型電子部品も半田の融点以上に加熱される。また、近年半田の鉛レス化が進み、半田の融点と錫の融点とが近づく場合傾向にある。そして、上記加熱により端子１１の表面に被着させているメッキ層１２を構成する半田や錫が軟化する場合がある。一方、樹脂３の熱膨張率は金属キャップより熱膨張率が多きい。そのため端子１１と金属キャップ２の円筒部分との間に介在されている樹脂３が加熱され膨張すると、メッキ層１２の半田や錫は軟化しているため周囲に押し出される。このように押し出された半田や錫がコンデンサ部１０と樹脂３との間を伝って他方の端子側に向かって延びたときキャパシタンス等のアキシャル型電子部品としての電気特性が変化するという不具合が生じる場合がある。そのため、このようなアキシャルリード型電子部品を実装した回路基板装置は半田付け工程で特性や性能が変化する。
【０００４】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、半田の融点以上に加熱しても両端子に被着した半田や錫が互いに近づく方向に流動しないアキシャルリード型電子部品及び該アキシャルリード型電子部品を実装し半田付け工程で特性や性能が変化しない回路基板装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、両端に半田メッキまたは錫メッキされた端子を備えた断面矩形のチップ状セラミック電子部品素子と、該端子の各々に嵌合される有底円筒状の金属キャップと、断面矩形の前記セラミック電子部品素子の端子と前記金属キャップの有底円筒状の内周面及び底部との隙間に充填された金属キャップより熱膨張率の大きな樹脂と、少なくともチップ状セラミック電子部品素子を被覆する外装材とで構成されたアキシャルリード型電子部品において、前記金属キャップの筒部内面に、前記端子のメッキ層の厚みより厚く、かつ半田の融点以上に加熱された際に樹脂の膨張によって金属キャップの外周面側に流動して前記端子にメッキされた半田または錫の流動を防止する余剰金属層を設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記余剰金属層を設けることにより、樹脂が膨張しても半田や錫といった余剰金属層を構成する金属が金属キャップの外周面側に流動することにより端子の表面にメッキされた半田や錫を押し出そうとする力が弱められ、端子表面にメッキされた半田や錫が流動することを防止する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図を参照して本発明の実施の形態を説明するが、上記図５に示したものと同一のものについては図５と同じ符号を用いる。図１を参照して、金属キャップ２は有底円筒状に形成されており、底部分からリード線２１が延設されている。チップ状セラミック電子部品素子であるチップコンデンサ１の両端に形成した端子１１を金属キャップ２の円筒部２２に嵌合させる。該端子１１の表面にはチップコンデンサ１のまま基板に実装する際基板に対して半田付けされやすいように半田や錫をメッキして形成したメッキ層１２が被着されている。図２に示すように、金属キャップ２の円筒部２２の内周面には余剰金属層２３が設けられている。該余剰金属層２３は円筒部２２の内周面に半田または錫を均一に被着させることにより形成する。該余剰金属層２３を形成する半田または錫はメッキ層１２を形成する金属（半田または錫）と同じ材質のものでもよいが、メッキ層１２を形成する金属より融点が低いものが望ましい。また、余剰金属層２３の厚みはメッキ層１２の厚みとほぼ同じかそれより厚く形成することが望ましい。
【０００８】
図３を参照して、上記構成により作成されたアキシャルリード型電子部品であるコンデンサＣのリード線２１を折り曲げ、基板Ｂに貫設した取付孔Ｈに挿入し、更に先端を適宜の位置で切断した後抜け止めのため折り曲げる。以上の実装工程は自動実装機により行われる。その後リード線２１をパターンＰに半田付けするためフロー半田付装置やリフロー半田付装置に搬送される。該半田付け工程ではコンデンサＣが加熱される。図４を参照して、該コンデンサＣは外部から加熱されるので金属キャップ２の円筒部２２に続いて余剰金属層２３が加熱され、余剰金属層２３の半田や錫が軟化する。続いて金属キャップ２より熱膨張係数が大きい樹脂３が加熱され膨張する。その際、メッキ層１２の温度は余剰金属層２３の温度より低温であり、メッキ層１２の半田または錫は余剰金属層２３の半田または錫より硬い状態になっている。従って樹脂３の膨張により余剰金属層２３の半田または錫が膨張した樹脂３により押し出され円筒部２２の外周面に回り込む。樹脂３の膨張を余剰金属層２３の半田または錫の一部が円筒部２２の外周面に回り込むことにより吸収すると、樹脂３はそれ以上膨張しないため円筒部２２の内周面や端子１１の表面のメッキ層１２に応力を作用させることはない。従って、その後メッキ層１２まで熱が伝わり加熱されメッキ層１２の半田や錫が軟化しても樹脂３はそれ以上膨張しないのでコンデンサ部１０と樹脂３との間にメッキ層１２を形成する半田や錫が流動することはない。尚、半田付け工程が終了してコンデンサＣが冷えると樹脂３が収縮し、一部の半田や錫が流動して薄くなった余剰金属層２３と樹脂３との間に隙間５が形成される。
【０００９】
ところで、上記実施の形態ではチップ状セラミック電子部品素子としてチップコンデンサを用いたが、サーミスタ、バリスタ、ビーズインダクタ等のその他のチップ状セラミック電子部品素子についても適用することができる。
【００１０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるアキシャルリード型電子部品では金属キャップの筒部内周面に余剰金属層を設けているので、アキシャルリード型電子部品に内蔵されているチップ状セラミック電子部品素子の両端子にメッキされている半田や錫が流動せず、従って両端子が近接することがないのでキャパシタンス等の電気的特性が変化しない。また、該アキシャルリード型電子部品を実装した回路基板装置の特性や性能が半田付け工程により変化することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップコンデンサと金属キャップとの嵌合状態を示す図
【図２】チップコンデンサと金属キャップとの嵌合部分の加熱前の状態を示す断面図
【図３】本発明によるコンデンサの実装状態を示す図
【図４】チップコンデンサと金属キャップとの嵌合部分の加熱後の状態を示す断面図
【図５】チップコンデンサと金属キャップとの嵌合部分の従来の状態を示す断面図
【符号の説明】
１ チップコンデンサ（チップ状セラミック電子部品素子）
２ 金属キャップ
３ 樹脂
１１ 電極
１２ メッキ層
２１ リード線
２２ 円筒部
２３ 余剰金属層
Ｃ コンデンサ（アキシャルリード型電子部品）
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ状セラミック電子部品素子に金属キャップを嵌合させたアキシャルリード型電子部品と該アキシャルリード型電子部品を実装した回路基板装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、従来より、チップ状セラミック電子部品素子であるチップコンデンサ１の両端に形成された端子１１にリード線２１が延設された金属キャップ２を嵌合させ、樹脂３でコーティングした後外装材である塗装膜４を被着させたアキシャルリード型電子部品が知られている。該端子１１には半田メッキまたは錫メッキにより形成されたメッキ層１２が形成されており、チップコンデンサ１の断面形状が矩形であるため、メッキ層１２と金属キャップ２の内周面とは４カ所で電気的に接続させることになる。このようにして作成されたアキシャルリード型電子部品は基板に実装され、基板に対して半田付けされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記図示したアキシャルリード型電子部品を基板に実装して半田付けする際、特にリフロー式の半田付け装置を用いると、アキシャルリード型電子部品も半田の融点以上に加熱される。また、近年半田の鉛レス化が進み、半田の融点と錫の融点とが近づく場合傾向にある。そして、上記加熱により端子１１の表面に被着させているメッキ層１２を構成する半田や錫が軟化する場合がある。一方、樹脂３の熱膨張率は金属キャップより熱膨張率が多きい。そのため端子１１と金属キャップ２の円筒部分との間に介在されている樹脂３が加熱され膨張すると、メッキ層１２の半田や錫は軟化しているため周囲に押し出される。このように押し出された半田や錫がコンデンサ部１０と樹脂３との間を伝って他方の端子側に向かって延びたときキャパシタンス等のアキシャル型電子部品としての電気特性が変化するという不具合が生じる場合がある。そのため、このようなアキシャルリード型電子部品を実装した回路基板装置は半田付け工程で特性や性能が変化する。
【０００４】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、半田の融点以上に加熱しても両端子に被着した半田や錫が互いに近づく方向に流動しないアキシャルリード型電子部品及び該アキシャルリード型電子部品を実装し半田付け工程で特性や性能が変化しない回路基板装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、両端に半田メッキまたは錫メッキされた端子を備えた断面矩形のチップ状セラミック電子部品素子と、該端子の各々に嵌合される有底円筒状の金属キャップと、断面矩形の前記セラミック電子部品素子の端子と前記金属キャップの有底円筒状の内周面及び底部との隙間に充填された金属キャップより熱膨張率の大きな樹脂と、少なくともチップ状セラミック電子部品素子を被覆する外装材とで構成されたアキシャルリード型電子部品において、前記金属キャップの筒部内面に、前記端子のメッキ層の厚みより厚く、かつ半田の融点以上に加熱された際に樹脂の膨張によって金属キャップの外周面側に流動して前記端子にメッキされた半田または錫の流動を防止する余剰金属層を設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記余剰金属層を設けることにより、樹脂が膨張しても半田や錫といった余剰金属層を構成する金属が金属キャップの外周面側に流動することにより端子の表面にメッキされた半田や錫を押し出そうとする力が弱められ、端子表面にメッキされた半田や錫が流動することを防止する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図を参照して本発明の実施の形態を説明するが、上記図５に示したものと同一のものについては図５と同じ符号を用いる。図１を参照して、金属キャップ２は有底円筒状に形成されており、底部分からリード線２１が延設されている。チップ状セラミック電子部品素子であるチップコンデンサ１の両端に形成した端子１１を金属キャップ２の円筒部２２に嵌合させる。該端子１１の表面にはチップコンデンサ１のまま基板に実装する際基板に対して半田付けされやすいように半田や錫をメッキして形成したメッキ層１２が被着されている。図２に示すように、金属キャップ２の円筒部２２の内周面には余剰金属層２３が設けられている。該余剰金属層２３は円筒部２２の内周面に半田または錫を均一に被着させることにより形成する。該余剰金属層２３を形成する半田または錫はメッキ層１２を形成する金属（半田または錫）と同じ材質のものでもよいが、メッキ層１２を形成する金属より融点が低いものが望ましい。また、余剰金属層２３の厚みはメッキ層１２の厚みとほぼ同じかそれより厚く形成することが望ましい。
【０００８】
図３を参照して、上記構成により作成されたアキシャルリード型電子部品であるコンデンサＣのリード線２１を折り曲げ、基板Ｂに貫設した取付孔Ｈに挿入し、更に先端を適宜の位置で切断した後抜け止めのため折り曲げる。以上の実装工程は自動実装機により行われる。その後リード線２１をパターンＰに半田付けするためフロー半田付装置やリフロー半田付装置に搬送される。該半田付け工程ではコンデンサＣが加熱される。図４を参照して、該コンデンサＣは外部から加熱されるので金属キャップ２の円筒部２２に続いて余剰金属層２３が加熱され、余剰金属層２３の半田や錫が軟化する。続いて金属キャップ２より熱膨張係数が大きい樹脂３が加熱され膨張する。その際、メッキ層１２の温度は余剰金属層２３の温度より低温であり、メッキ層１２の半田または錫は余剰金属層２３の半田または錫より硬い状態になっている。従って樹脂３の膨張により余剰金属層２３の半田または錫が膨張した樹脂３により押し出され円筒部２２の外周面に回り込む。樹脂３の膨張を余剰金属層２３の半田または錫の一部が円筒部２２の外周面に回り込むことにより吸収すると、樹脂３はそれ以上膨張しないため円筒部２２の内周面や端子１１の表面のメッキ層１２に応力を作用させることはない。従って、その後メッキ層１２まで熱が伝わり加熱されメッキ層１２の半田や錫が軟化しても樹脂３はそれ以上膨張しないのでコンデンサ部１０と樹脂３との間にメッキ層１２を形成する半田や錫が流動することはない。尚、半田付け工程が終了してコンデンサＣが冷えると樹脂３が収縮し、一部の半田や錫が流動して薄くなった余剰金属層２３と樹脂３との間に隙間５が形成される。
【０００９】
ところで、上記実施の形態ではチップ状セラミック電子部品素子としてチップコンデンサを用いたが、サーミスタ、バリスタ、ビーズインダクタ等のその他のチップ状セラミック電子部品素子についても適用することができる。
【００１０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるアキシャルリード型電子部品では金属キャップの筒部内周面に余剰金属層を設けているので、アキシャルリード型電子部品に内蔵されているチップ状セラミック電子部品素子の両端子にメッキされている半田や錫が流動せず、従って両端子が近接することがないのでキャパシタンス等の電気的特性が変化しない。また、該アキシャルリード型電子部品を実装した回路基板装置の特性や性能が半田付け工程により変化することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップコンデンサと金属キャップとの嵌合状態を示す図
【図２】チップコンデンサと金属キャップとの嵌合部分の加熱前の状態を示す断面図
【図３】本発明によるコンデンサの実装状態を示す図
【図４】チップコンデンサと金属キャップとの嵌合部分の加熱後の状態を示す断面図
【図５】チップコンデンサと金属キャップとの嵌合部分の従来の状態を示す断面図
【符号の説明】
１ チップコンデンサ（チップ状セラミック電子部品素子）
２ 金属キャップ
３ 樹脂
１１ 電極
１２ メッキ層
２１ リード線
２２ 円筒部
２３ 余剰金属層
Ｃ コンデンサ（アキシャルリード型電子部品）
Claims (2)
- 両端に半田メッキまたは錫メッキされた端子を備えた断面矩形のチップ状セラミック電子部品素子と、該端子の各々に嵌合される有底円筒状の金属キャップと、断面矩形の前記セラミック電子部品素子の端子と前記金属キャップの有底円筒状の内周面及び底部との隙間に充填された金属キャップより熱膨張率の大きな樹脂と、少なくともチップ状セラミック電子部品素子を被覆する外装材とで構成されたアキシャルリード型電子部品において、前記金属キャップの筒部内面に、前記端子のメッキ層の厚みより厚く、かつ半田の融点以上に加熱された際に樹脂の膨張によって金属キャップの外周面側に流動して前記端子にメッキされた半田または錫の流動を防止する余剰金属層を設けたことを特徴とするアキシャルリード型電子部品。
- 請求項１記載のアキシャルリード型電子部品が実装され半田付けされたことを特徴とするアキシャルリード型電子部品実装回路基板装置。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040217 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040720 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060508 |
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| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060726 |
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| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |