JP4766458B2

JP4766458B2 - チップ部品の実装基板への実装方法

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Publication number: JP4766458B2
Application number: JP2009084031A
Authority: JP
Inventors: 照美佐藤; 修大畑; ▲しょう▼平原田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010238841A

Description

本発明はチップ部品の実装基板への実装方法に関し、特に、直方体をなす本体部と当該本体部の長手方向に延出する一対の外部電極とを備えるチップ部品の当該外部電極を、実装基板上のランドにはんだ付けにより電気的に接続するチップ部品の実装基板への実装方法に関する。

従来よりチップコンデンサ等のチップ部品を実装基板上に実装することが行われている。例えばチップコンデンサは一対の外部電極を備えており、実装基板上には、一対の電極パターンから構成されるランドが設けられており、外部電極はランドにそれぞれ１つずつはんだ付けされることにより、チップコンデンサは実装基板上に実装される。このような実装方法は、例えば、特開平１１−１８６６９６号公報（特許文献１）に記載されている。

また、チップコンデンサは一般に略直方体形状をしているが、その長手方向に延出する外部電極を有する構成のもの、より具体には、実装基板に対向させられるチップコンデンサの少なくとも底面において、当該底面を規定する一対の長辺の一端から他端に渡り、それぞれ所定の幅で帯状の長方形状をなす外部電極を有する構成（以下「フリップタイプ」とする）のものが知られている。このようなチップコンデンサは、例えば、特開２００６−１７３２７０号公報（特許文献２）に記載されている。

特開平１１−１８６６９６号公報特開２００６−１７３２７０号公報

実装基板に実装されたチップコンデンサ等のチップ部品には、実装基板へのチップ部品の固着強度と、実装基板が撓まされたときにチップ部品が損傷せずにチップ部品の特性が変わらずにどのくらい耐えうるかといった撓み強度との相反する特性が求められるのであるが、特許文献２記載のフリップタイプのチップコンデンサは実装基板の変形に起因する撓みに弱い。

ここで、特許文献１記載の方法では、各部電極において、互いに対向する一対の外部電極の対向端縁と互いに対向する一対のランドの対向端縁とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットを形成することにより、実装基板が撓まされたときにチップコンデンサが損傷することを抑制し、実装基板の撓みに対する耐性を向上させている。

しかし、特許文献２に記載されているようなフリップタイプのチップコンデンサの場合には、特許文献１に記載された方法では、実装基板の撓みに対する耐性は十分ではなく、実装基板の撓みに対する耐性が十分となるような実装方法が要求されていた。

そこで本発明は、実装基板に実装されたフリップタイプのチップ部品が実装基板の撓みに対する耐性が十分となるようなチップ部品の実装基板への実装方法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、略直方体形状をなし底面が実装基板に対向配置される本体部と少なくとも該底面の一対の長辺の一端から他端に渡りそれぞれ所定の幅で帯状の長方形状に設けられた一対の外部電極とを有するチップ部品を、実装基板上に設けられ長手方向が平行をなしそれぞれ長方形状をした導電パターンからなる一対のランドに該一対の外部電極をそれぞれ１つずつはんだ付けにより電気的に接続して該実装基板上に実装するチップ部品の実装基板への実装方法であって、該実装基板上における該一対のランドの互いに対向し合う一方の長辺間の距離が該底面上における該一対の外部電極の互いに対向し合う一方の長辺間の距離よりも長く、該底面上における該一対の外部電極の他方の長辺間の距離が、該実装基板上における該一対のランドの他方の長辺間の距離よりも長いか又は同一であり、該底面上における該一対の外部電極のそれぞれの一対の短辺間の距離が、該実装基板上における該一対のランドのそれぞれの短辺間の距離よりも長いか又は同一である該実装基板を用意する基板準備工程と、該一対のランドの互いに対向し合う一方の長辺間の中央位置と該一対の外部電極の互いに対向し合う一方の長辺間の中央位置とが一致するように、且つ各該外部電極の長手方向の中央位置が各該ランドの長手方向の中央位置に一致するように該チップ部品を実装基板上に配置した状態で該外部電極を該ランドにはんだ付けすることにより、各該外部電極において、少なくとも該ランドの該一方の長辺と該外部電極の該一方の長辺とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットを形成するはんだ付け工程とを有するチップ部品の実装基板への実装方法を提供している。

実装基板上における一対のランドの互いに対向し合う一方の長辺間の距離が底面上における一対の外部電極の互いに対向し合う一方の長辺間の距離よりも長く、底面上における一対の外部電極の他方の長辺間の距離が、実装基板上における一対のランドの他方の長辺間の距離よりも長いか又は同一であり、底面上における一対の外部電極のそれぞれの一対の短辺間の距離が、実装基板上における一対のランドのそれぞれの短辺間の距離よりも長いか又は同一である実装基板を用意する基板準備工程と、一対のランドの互いに対向し合う一方の長辺間の中央位置と一対の外部電極の互いに対向し合う一方の長辺間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極の長手方向の中央位置が各ランドの長手方向の中央位置に一致するようにチップ部品を実装基板上に配置した状態で外部電極をランドにはんだ付けすることにより、各外部電極において、少なくともランドの一方の長辺と外部電極の一方の長辺とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットを形成するはんだ付け工程とを有するため、実装基板に作用する曲げ応力に対してはんだフィレットを弾性変形するバッファ（緩衝材）とすることができる。このため、一対の外部電極を結ぶ方向における実装基板の撓みにより、外部電極の互いに対向し合う一方の長辺へ応力が集中することや、ランドの互いに対向し合う一方の長辺へ応力が集中することを低減できる。この結果、はんだに接合している外部電極の部分たる接合部や本体部における損傷を防止することができ、撓み強度を向上させることができる。また、撓み強度を向上させながら必要な固着強度も確保することができ、固着強度と撓み強度の両立を図ることができる。

ここで、各該外部電極において、該ランドの該一方の長辺と該外部電極の該一方の長辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットの該ランドの該一方の長辺から該外部電極の該一方の長辺へと向かう方向と、該ランドの該一方の長辺から該ランドの該他方の長辺へと向かう方向とのなす角は１６３°以上１６９°以下であることが好ましい。

各外部電極において、ランドの一方の長辺と外部電極の一方の長辺とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットのランドの一方の長辺から外部電極の一方の長辺へと向かう方向と、ランドの一方の長辺からランドの他方の長辺へと向かう方向とのなす角は１６３°以上１６９°以下であるため、略直方体形状をなし底面が実装基板に対向配置される本体部と少なくとも底面の一対の長辺の一端から他端に渡りそれぞれ所定の幅で帯状の長方形状に設けられた外部電極とを有する構成のチップ部品を、実装基板の撓みで損傷してしまうことを低減することができる。

また、該チップ部品は該本体部の外形寸法が縦１．０ｍｍ、横０．５ｍｍ、高さ０．３ｍｍのチップコンデンサであり、各該外部電極において、該ランドの該一方の長辺と該外部電極の該一方の長辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットの該横の方向における長さは０．０５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下であることが好ましい。

チップ部品は本体部の外形寸法が縦１．０ｍｍ、横０．５ｍｍ、高さ０．３ｍｍのチップコンデンサであり、各外部電極において、ランドの一方の長辺と外部電極の一方の長辺とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットの横の方向における長さは０．０５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下であるため、略直方体形状をなし底面が実装基板に対向配置される本体部と少なくとも底面の一対の長辺の一端から他端に渡りそれぞれ所定の幅で帯状の長方形状に設けられた外部電極とを有する構成のチップ部品を、実装基板の撓みで損傷してしまうことを低減することができる。

また、該基板準備工程では、該底面上における該一対の外部電極の他方の長辺間の距離が、該実装基板上における該一対のランドの他方の長辺間の距離よりも長く、且つ、該底面上における該一対の外部電極のそれぞれの一対の短辺間の距離が、該実装基板上における該一対のランドのそれぞれの短辺間の距離よりも長い該実装基板を用意し、該はんだ付け工程では各該外部電極において、該外部電極の一方の短辺と該ランドの一方の短辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットを形成し、該外部電極の他方の短辺と該ランドの他方の短辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットを形成し、該外部電極の他方の長辺と該ランドの他方の長辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットを形成することが好ましい。

基板準備工程では、底面上における一対の外部電極の他方の長辺間の距離が、実装基板上における一対のランドの他方の長辺間の距離よりも長く、且つ、底面上における一対の外部電極のそれぞれの一対の短辺間の距離が、実装基板上における一対のランドのそれぞれの短辺間の距離よりも長い実装基板を用意し、はんだ付け工程では各外部電極において、外部電極の一方の短辺とランドの一方の短辺とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットを形成し、外部電極の他方の短辺とランドの他方の短辺とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットを形成し、外部電極の他方の長辺とランドの他方の長辺とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットを形成するため、実装基板の撓みによる応力集中の抑制をより効果的に行うことができる。また、チップ部品の外部電極の長手方向における実装基板の撓みについての撓み強度を向上させることができる。

以上により本発明は、実装基板に実装されたフリップタイプのチップ部品が実装基板の撓みに対する耐性が十分となるようなチップ部品の実装基板への実装方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装されるチップコンデンサを示す斜視図。本発明の第１の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装されるチップコンデンサを示す底面図。本発明の第１の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装基板にチップコンデンサが実装された状態を示す正面図。本発明の第１の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装基板にチップコンデンサが実装された状態を示す側面図。本発明の第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装基板にチップコンデンサが実装された状態を示す正面図。本発明の第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装基板にチップコンデンサが実装された状態を示す側面図。本発明の第１、第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装されたチップコンデンサの撓み試験を行うための実装基板を示す平面図。本発明の第１、第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装されたチップコンデンサの撓み試験を行うための装置を示す斜視図。本発明の第１、第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装されたチップコンデンサの固着強度の試験を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。本発明の第１の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装されたチップコンデンサの撓み試験結果を示すグラフ。

本発明の第１の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法について図１乃至図４に基づき説明する。先ず、チップ部品について説明する。チップ部品は、より具体的には図示せぬ複数枚のチップ素体が積層され焼成されて製造されたフリップタイプのチップコンデンサ１であり、図１に示されるように、本体部１０と外部電極２０とを有している。

本体部１０は直方体形状をなしており、底面１０Ａが実装基板２に対向配置されて実装基板２上に実装される。本体部１０は、図示せぬチップ素体の図示せぬ誘電体層を介在させて図示せぬチップ素体の第１の内部電極と図示せぬチップ素体の第２の内部電極とが交互に積層されることにより構成されている。実際にはチップコンデンサ１においては誘電体層の間の境界が視認できない程度に一体化されている。本体部１０の寸法は、横（図３のＬ８）が０．５ｍｍであり、縦（図４のＬ６）が１．０ｍｍであり、高さが０．３ｍｍであり、チップコンデンサ１は、いわゆる「１００５」タイプの積層型チップコンデンサ１である。

外部電極２０は、図１、図２に示されるように、長方形状をなす本体部１０の底面１０Ａ、上面１０Ｂの一対の長辺の一端から他端に渡りそれぞれ所定の幅で帯状の長方形状に設けられ互いに同一形状をなす底面電極部２０Ａ、上面電極部２０Ｂと、底面１０Ａ、上面１０Ｂの一対の長辺に相当する本体部１０の一対の長手側側面の全面に設けられた側面電極部２０Ｃと、底面１０Ａ、上面１０Ｂの一対の短辺に相当する本体部１０の一対の短手側側面において底面電極部２０Ａと上面電極部２０Ｂとを結ぶように設けられた一対の短手側電極部２０Ｄとをそれぞれ有して一対設けられており、これらは一体に接続されている。

底面電極部２０Ａ、上面電極部２０Ｂの長手方向に垂直な方向の幅Ｌ１（図２等）は０．１８ｍｍであり、長手方向の長さＬ６（図４）は１．００ｍｍである。従って、短手側電極部２０Ｄの幅も同様に０．１８ｍｍであり、この幅で底面電極部２０Ａと上面電極部２０Ｂとを結んでいる。また、互いに対向する外部電極２０の長方形状をなす底面電極部２０Ａの一対の一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の距離Ｌ２は０．１４ｍｍである。一対の外部電極２０のうちの一方の外部電極２０には図示せぬチップ素体の第１の内部電極が本体部１０内部において電気的に接続されており、他方の外部電極２０には図示せぬチップ素体の第２の内部電極が本体部１０内部において電気的に接続されている。

次に、チップコンデンサ１が実装される実装基板２について説明する。実装基板２にはその上面上に導電パターンからなるランドが設けられており、ランドは、長手方向、即ち図３の紙面の表と裏とを結ぶ方向が平行をなしそれぞれ長方形状をした一対のランド継線部２Ａを有している。ランド継線部２Ａの寸法は、長手方向における長さＬ７（図４）が１．００ｍｍであり、長手方向に垂直の方向における幅Ｌ３（図３）が０．１０ｍｍ以上０．１３ｍｍ以下である。また、互いに対向するランドの継線部の一対の一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の距離Ｌ４は、０．２４ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下である。また、一のランド継線部２Ａの他方の長辺２Ｆ、２Ｆと他のランド継線部２Ａの他方の長辺２Ｆ、２Ｆとの間の距離Ｌ９は０．５ｍｍである。

チップ部品の実装基板への実装方法では、先ず、上記チップコンデンサ１を用意し、上記実装基板２を準備する基板準備工程を行う。次に、はんだ付け工程を行う。はんだ付け工程による底面電極部２０Ａのランド継線部２Ａへのはんだ付けにより、上記チップコンデンサ１は、底面電極部２０Ａがランド継線部２Ａに電気的に接続されて、上記実装基板２上に実装される。

この際、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにチップコンデンサ１を実装基板２上に配置した状態で外部電極２０をランド継線部２Ａにはんだ付けする。

換言すれば、一対の外部電極２０の他方の長辺２０Ｆ、２０Ｆに、実装基板２の一対のランド継線部２Ａの他方の長辺２Ｆ、２Ｆ（図５等）をそれぞれ一致させ、また、一対の外部電極２０のそれぞれの一対の短辺２０Ｇ、２０Ｇを、一対のランド継線部２Ａのそれぞれの短辺２Ｇ、２Ｇにそれぞれ一致させた位置関係とすることで、平面視で底面電極部２０Ａにランド継線部２Ａの全面がそれぞれ重なるようにして、外部電極２０をランド継線部２Ａにはんだ付けする。このため、一対の外部電極２０それぞれにおいて、図３に示されるように、このはんだ付けによりランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅと外部電極２０の一方の長辺２０Ｅとを結ぶ傾斜状のはんだフィレット３が形成される。一方、長方形状をした底面電極部２０Ａの他方の長辺２０Ｆ、一対の短辺２０Ｇにおいては、傾斜状のはんだフィレット３は形成されない。

各外部電極２０において、チップコンデンサ１の本体部１０の横方向（図３の左右方向）におけるはんだフィレット３の長さＬ５は、０．０５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下でありランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅから外部電極２０の一方の長辺２０Ｅへと向かう方向と、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅから他方の長辺２Ｆへと向かう方向とのなす角は１６３°以上１６９°以下である。

このようにはんだフィレット３が形成されるため、実装基板２に作用する曲げ応力に対してはんだフィレット３を弾性変形するバッファ（緩衝材）とすることができる。このため、一対の外部電極２０を結ぶ方向における実装基板２の撓みにより、外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅへ応力が集中することや、ランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅへ応力が集中することを低減できる。この結果、はんだに接合している外部電極２０の部分たる接合部や本体部１０における損傷を防止することができ、撓み強度を向上させることができる。また、撓み強度を向上させながら必要な固着強度も確保することができ、固着強度と撓み強度の両立を図ることができる。

また、各外部電極２０において、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅと外部電極２０の一方の長辺２０Ｅとを結ぶ傾斜状のはんだフィレット３の、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅから外部電極２０の一方の長辺２０Ｅへと向かう方向と、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅからランド継線部２Ａの他方の長辺２Ｆへと向かう方向とのなす角θは１６３°以上１６９°以下であり、また、チップ部品は本体部１０の外形寸法が縦１．０ｍｍ、横０．５ｍｍ、高さ０．３ｍｍのチップコンデンサ１であり、各外部電極２０において、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅと外部電極２０の一方の長辺２０Ｅとを結ぶ傾斜状のはんだフィレット３の横の方向における長さは０．０５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下であるため、略直方体形状をなし底面１０Ａの一対の長辺の一端から他端に渡りそれぞれ所定の幅で帯状の長方形状に設けられた底面電極部２０Ａとを有する構成のチップ部品を実装基板２の撓みで損傷してしまうことを低減することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法について図５乃至図６に基づき説明する。本発明の第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法で用いられるチップ部品たるチップコンデンサ１´は第１の実施の形態で用いたチップコンデンサ１と同一であるため説明を省略する。

本発明の第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法の基板準備工程で準備される実装基板２´は、ランド継線部２Ａの寸法が第１の実施の形態の実装基板１とは異なる。具体的には、図５に示されるように、実装基板２´上における一対のランドの他方の長辺２Ｆ、２Ｆ間の距離Ｌ９が底面１０Ａ上における一対の外部電極２０の他方の長辺２０Ｆ、２０Ｆ間の距離Ｌ８よりも０．１０ｍｍ以上０．１６ｍｍ以下で短く、且つ、実装基板２´上における一対のランドのそれぞれの短辺２Ｇ、２Ｇ間の距離Ｌ７が底面１０Ａ上における一対の外部電極２０のそれぞれの一対の短辺２０Ｇ、２０Ｇ間の距離Ｌ６よりも０．１０ｍｍ以上０．１６ｍｍ以下で短い。

はんだ付け工程では、第１の実施の形態と同様に、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにチップコンデンサ１´を実装基板２´上に配置した状態で外部電極２０をランド継線部２Ａにはんだ付けする。

このことにより、第１の実施の形態におけるはんだフィレット３の長さＬ５と同様の長さＬ５１、Ｌ５２（図５）と、なす角θとを有するはんだフィレット３が、各電極において第１の実施の形態と同様に形成されるのみならず、外部電極２０の一方の短辺２０Ｇとランド継線部２Ａの一方の短辺２Ｇとを結ぶ傾斜状のはんだフィレット３が形成され、また、外部電極２０の他方の短辺２０Ｇとランド継線部２Ａの他方の短辺２Ｇとを結ぶ傾斜状のはんだフィレット３が形成され、また、外部電極２０の他方の長辺２０Ｆとランド継線部２Ａの他方の長辺２Ｆとを結ぶ傾斜状のはんだフィレット３が形成される。

このため、実装基板２´の撓みによる応力集中の抑制をより効果的に行うことができる。また、チップ部品の外部電極２０の長手方向における実装基板２´の撓みについての撓み強度を向上させることができる。

次に、第１の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装基板２に実装されたチップコンデンサ１の撓み強度の試験を行った。試験では、本発明品としてチップコンデンサ１の本体部１０の横方向におけるはんだフィレット３（内側フィレット）の長さＬ５（図３）を、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．０８ｍｍと変えることにより、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅから外部電極２０の一方の長辺２０Ｅへと向かう方向と、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅから他方の長辺２Ｆへと向かう方向とのなす角を１６３°、１６６°、１６８°、１６９°へと変えて製造し、チップコンデンサ１の底面電極部２０Ａに作用する最大主応力の値と、実装基板２に対するチップコンデンサ１の固着強度の値とを測定した。

また、比較品としてチップコンデンサ１の本体部１０の横方向におけるはんだフィレット３（内側フィレット）の長さＬ５を、０．０１ｍｍ、０．０２ｍｍ、０．０３ｍｍ、０．０４ｍｍと変えることにより、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅから外部電極２０の一方の長辺２０Ｅへと向かう方向と、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅから他方の長辺２Ｆへと向かう方向とのなす角θを１２４°、１４３°、１５３°、１５９°へと変えて製造し、チップコンデンサ１に作用する最大主応力の値と、実装基板２に対するチップコンデンサ１の固着強度の値とを測定した。

基板準備工程で準備した実装基板２は、厚さが１．６ｍｍであり、長方形状のランド継線部２Ａの他方の長辺２Ｆ、２Ｆ間の距離Ｌ９を一定として、ランド継線部２Ａの長手方向に垂直の方向における幅Ｌ３を変えることにより、上述のように内側フィレットの長さＬ５を変えて本発明品、比較品とした。はんだ付け工程で用いたはんだは、すず、銀、銅系のはんだであり、リフロー炉を通過させることによりはんだ付けを行った。

最大主応力の値は、図８に示される試験機９０にセットされた状態で測定した。試験機９０へのセットはより具体的には、先ず一対の平行に延出する棒状部材９１、９１に掛け渡すようにして実装基板２（２´）を載置する。このとき、チップコンデンサ１が実装されている実装基板２の表面２Ｋを図の下側とし、チップコンデンサ１が一対の棒状部材９１の中央位置になり且つチップコンデンサ１の長手方向が棒状部材９１に平行となるように配置させる。次に、チップコンデンサ１が実装されている実装基板２の部分の裏側（図の上側）から図８に示されるように下端が円弧状とされた冶具９２を当接させ、図の下方へ０．５ｍｍ／ｓｅｃ．で移動させ押圧する。押圧は、チップコンデンサ１が実装されている実装基板２の部分が図の下方へ１ｍｍ下がった時点で移動を停止する。

また、固着強度の値は、図９に示されるようにして試験を行い測定した。より具体的には、実装基板２（２´）に実装されたチップコンデンサ１の図９に示されるチップコンデンサ１の上端面（外部電極２０、２０が対向する図９（ａ）の左右方向に平行な面）に対して、押圧冶具９３を当接させ、チップコンデンサ１が実装されている実装面に平行に図９の下方へ押圧する。そして、押圧力を増加させてゆくことにより固着強度を測定した。試験結果は、図１０のグラフに示されるとおりである。

図１０に示されるように、内側フィレットのなす角θが１２４°、１４３°、１５３°、１５９°である比較品では、最大主応力の値はθの値が大きくなるほど小さくなるので、θが大きければ大きいほど結果は良好となりそうである。しかし、本発明品のように内側フィレットのなす角θが１６３°よりも大きくなると、最大主応力の値はほとんど低下しないことが分かる。

一方、内側フィレットのなす角θが１２４°、１４３°、１５３°、１５９°である比較品では、固着強度の値はθの値が大きくなるほどゆるやかに小さくなるのであるが、本発明品のように内側フィレットのなす角θが１６３°よりも大きくなると、固着強度の値は急に低下することが分かる。θの値が１６９°の本発明品では、製品に要求される固着強度を十分満たしているが、これよりもθの値が大きくなると、Ｌ３が小さくなり過ぎて、はんだ接合面積が減少し過ぎるために、製品に要求される固着強度が十分ではなくなることが考えられる。以上のことから、内側フィレットのなす角θが１６３°以上１６９°以下の範囲の本発明品では、最大主応力の値が最小で、且つ固着強度も製品に要求される値を満たしていることが分かる。

次に、第１、第２の実施の形態によるチップ部品の実装基板への実装方法により実装基板２、２´に実装されたチップコンデンサ１、１´の撓み強度が良好であることを導く試験について説明する。試験は、図７に示される寸法Ｌ３、Ｌ４、Ｌ７、Ｌ９や、図３、図５に示される寸法Ｌ１、Ｌ２を変えることにより、内側フィレットの長さＬ５、Ｌ５１、Ｌ５２（図４、図６）を変えて後述の試験１乃至試験７をこの順で行い底面電極部２０Ａに作用する最大主応力を測定した。試験を行うための装置やはんだの種類等の試験条件は、前述の試験と同様である。

先ず試験１では、試験品１として、Ｌ３を０．１９ｍｍ、Ｌ４を０．２２ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．６０ｍｍ、Ｌ１を０．１８ｍｍ、Ｌ２を０．１４ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。また、比較品１として、Ｌ３を０．２０ｍｍ、Ｌ４を０．２０ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．６ｍｍ、Ｌ１を０．１８ｍｍ、Ｌ２を０．１４ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。そして、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにして、チップコンデンサ１、１´を実装基板２、２´上に実装した。このときの、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における内側フィレットの長さは、試験品１で０．０４ｍｍ、比較品１で０．０３ｍｍである。これら試験品１、比較品１を前述の試験装置にセットして最大主応力を測定した。

試験結果は、試験品１では最大主応力は４．４０×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２であり、比較品１では最大主応力は４．７１×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２である。従って、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における内側フィレットの長さの値の大きな試験品１の方が良好であることが分かる。

次に試験品２として、Ｌ３を０．２０ｍｍ、Ｌ４を０．２０ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．６０ｍｍ、Ｌ１を０．１０ｍｍ、Ｌ２を０．３０ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。また、前述の比較品１と同一の比較品２を製造した。そして、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにして、チップコンデンサを実装基板上に実装した。このときの、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における内側フィレットの長さは、試験品２で０．０５ｍｍ、比較品２で０．０３ｍｍであるが、試験品２では、一の外部電極２０において、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅから外部電極２０の一方の長辺２０Ｅへと向かう方向と、ランド継線部２Ａの一方の長辺２Ｅからランド継線部２Ａの他方の長辺２Ｆへと向かう方向とのなす角θは鋭角になっている。これら試験品２、比較品２を前述の試験装置にセットして最大主応力を測定した。

試験結果は、試験品２では最大主応力は８．２５×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２であり、比較品２では最大主応力は４．７１×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２である。従って、なす角θが鋭角であるよりも鈍角である比較品２の方が良好であることが分かる。

次に試験３では、試験品３として、Ｌ３を０．１４ｍｍ、Ｌ４を０．２２ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．５０ｍｍ、Ｌ１を０．１８ｍｍ、Ｌ２を０．１４ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。また、比較品３として、Ｌ３を０．１９ｍｍ、Ｌ４を０．２２ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．６ｍｍ、Ｌ１を０．１８ｍｍ、Ｌ２を０．１４ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。

そして、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにして、チップコンデンサを実装基板上に実装した。このときの、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における内側フィレットの長さは、試験品３、比較品３共に０．０４ｍｍである。試験品３では、ランド実装部の他方の長辺２Ｆ、２Ｆと外部電極２０の他方の長辺２０Ｆ、２０Ｆとは一致した位置関係となっており、はんだフィレット３は内側フィレットのみ形成されている。これら試験品３、比較品３を前述の試験装置にセットして最大主応力を測定した。

試験結果は、試験品３では最大主応力は３．９５×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２であり、比較品３では最大主応力は４．４×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２である。従って、第１の実施の形態のように、内側フィレットのみの試験品３の方が良好であることが分かる。

また試験４では、試験品４として、Ｌ３を０．１４ｍｍ、Ｌ４を０．２２ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．５０ｍｍ、Ｌ１を０．１４ｍｍ、Ｌ２を０．２２ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。また、前述の試験品３と同一の比較品４として、Ｌ３を０．１４ｍｍ、Ｌ４を０．２２ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．５ｍｍ、Ｌ１を０．１８ｍｍ、Ｌ２を０．１４ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。

そして、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにして、チップコンデンサを実装基板上に実装した。このときの、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における内側フィレットの長さは、試験品４で０ｍｍ、即ち、試験品４では傾斜するはんだフィレット３は形成されておらず、比較品４で０．０４ｍｍである。これら試験品４、比較品４を前述の試験装置にセットして最大主応力を測定した。

試験結果は、試験品４では最大主応力は５．７０×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２であり、比較品４では最大主応力は３．９５×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２である。従って、内側フィレットが形成されている比較品４の方が良好であることが分かる。

また試験５では、試験品５として、Ｌ３を０．１０ｍｍ、Ｌ４を０．３０ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．５０ｍｍ、Ｌ１を０．１４ｍｍ、Ｌ２を０．２２ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。また、前述の試験品３と同一の比較品５として、Ｌ３を０．１４ｍｍ、Ｌ４を０．２２ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．５０ｍｍ、Ｌ１を０．１８ｍｍ、Ｌ２を０．１４ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。

そして、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにして、チップコンデンサを実装基板上に実装した。このときの、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における内側フィレットの長さは、試験品５、比較品５共に０．０４ｍｍであるが、試験品５のランド継線部２Ａの幅であるＬ３は比較品５のランド継線部２Ａの幅であるＬ３よりも小さい。これら試験品５、比較品５を前述の試験装置にセットして最大主応力を測定した。

試験結果は、試験品５では最大主応力は４．２８×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２であり、比較品５では最大主応力は３．９５×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２である。従って、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における幅Ｌ３の値の大きな比較品５の方が良好であることが分かる。

次に試験６では、試験品６として、Ｌ３を０．１２ｍｍ、Ｌ４を０．２６ｍｍ、Ｌ７を０．８０ｍｍ、Ｌ９を０．５０ｍｍ、Ｌ１を０．１６ｍｍ、Ｌ２を０．１８ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。また、比較品６として、Ｌ３を０．１２ｍｍ、Ｌ４を０．２６ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．５０ｍｍ、Ｌ１を０．１６ｍｍ、Ｌ２を０．１８ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。

そして、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにして、チップコンデンサを実装基板上に実装した。このときの、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における内側フィレットの長さは、試験品６、比較品６共に０．０４ｍｍであるが、試験品６では、更に外部電極２０の一方の短辺２０Ｇとランド継線部２Ａの一方の短辺２Ｇとを結ぶ傾斜状のはんだフィレット３が形成され、また、外部電極２０の他方の短辺２０Ｇとランド継線部２Ａの他方の短辺２Ｇとを結ぶ傾斜状のはんだフィレット３が形成されている。これら試験品６、比較品６を前述の試験装置にセットして最大主応力を測定した。

試験結果は、試験品６では最大主応力は３．７５×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２であり、比較品６では最大主応力は４．１０×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２である。内側フィレットのみならずランド継線部２Ａの短辺２Ｇにおいても鈍角をなすはんだフィレット３が形成されている試験品６の方が良好であることが分かる。

また、試験７では、試験品７として、Ｌ３を０．１２ｍｍ、Ｌ４を０．１８ｍｍ、Ｌ７を０．９２ｍｍ、Ｌ９を０．４２ｍｍ、Ｌ１を０．２０ｍｍ、Ｌ２を０．１０ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。また、比較品７として、Ｌ３を０．２０ｍｍ、Ｌ４を０．２０ｍｍ、Ｌ７を１．００ｍｍ、Ｌ９を０．６ｍｍ、Ｌ１を０．１８ｍｍ、Ｌ２を０．１４ｍｍとして、チップコンデンサ、実装基板を製造した。

そして、一対のランド継線部２Ａの互いに対向し合う一方の長辺２Ｅ、２Ｅ間の中央位置と一対の外部電極２０の互いに対向し合う一方の長辺２０Ｅ、２０Ｅ間の中央位置とが一致するように、且つ各外部電極２０の長手方向の中央位置が各ランド継線部２Ａの長手方向の中央位置に一致するようにして、チップコンデンサを実装基板上に実装した。このときの、ランド実装部の長手方向に垂直の方向における内側フィレットの長さは、試験品７で０．０４ｍｍ、比較品７で０．０３ｍｍであるが、試験品７では、ランド実装部の四方において傾斜するはんだフィレット３が形成されている。これら試験品７、比較品７を前述の試験装置にセットして最大主応力を測定した。

試験結果は、試験品７では最大主応力は３．２５×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２であり、比較品７では最大主応力は４．７１×Ｅ^７Ｎ／ｍ^２である。従って、第２の実施の形態のように、ランド実装部の四方において傾斜するはんだフィレット３が形成されている試験品７の方が良好であることが分かる。

以上の試験１乃至試験７より、はんだフィレット３の形状をいろいろと変えてみた場合に最大主応力にのみ着目すると、試験品７のようにランド実装部の四方において傾斜するはんだフィレット３が形成されているものがより小さい値となり優れていることが分かる。

本発明のチップ部品の実装基板への実装方法は、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。

本発明のチップ部品の実装基板への実装方法は、特に、直方体をなす本体部と当該本体部の長手方向に延出する一対の外部電極とを備えるチップ部品の当該外部電極を実装基板上のランドにはんだ付けにより電気的に接続する分野において特に有用である。

１、１´ チップコンデンサ
２、２´ 実装基板
３はんだフィレット
１０本体部
２０外部電極
２Ａランド継線部
２０Ｅ一方の長辺
２Ｅ一方の長辺
２０Ｆ他方の長辺
２Ｆ他方の長辺
２Ｇ短辺
２０Ｇ短辺
１０Ａ底面
１０Ｂ上面
２０Ａ底面電極部

Claims

略直方体形状をなし底面が実装基板に対向配置される本体部と少なくとも該底面の一対の長辺の一端から他端に渡りそれぞれ所定の幅で帯状の長方形状に設けられた一対の外部電極とを有するチップ部品を、実装基板上に設けられ長手方向が平行をなしそれぞれ長方形状をした導電パターンからなる一対のランドに該一対の外部電極をそれぞれ１つずつはんだ付けにより電気的に接続して該実装基板上に実装するチップ部品の実装基板への実装方法であって、
該実装基板上における該一対のランドの互いに対向し合う一方の長辺間の距離が該底面上における該一対の外部電極の互いに対向し合う一方の長辺間の距離よりも長く、該底面上における該一対の外部電極の他方の長辺間の距離が、該実装基板上における該一対のランドの他方の長辺間の距離よりも長いか又は同一であり、該底面上における該一対の外部電極のそれぞれの一対の短辺間の距離が、該実装基板上における該一対のランドのそれぞれの短辺間の距離よりも長いか又は同一である該実装基板を用意する基板準備工程と、
該一対のランドの互いに対向し合う一方の長辺間の中央位置と該一対の外部電極の互いに対向し合う一方の長辺間の中央位置とが一致するように、且つ各該外部電極の長手方向の中央位置が各該ランドの長手方向の中央位置に一致するように該チップ部品を実装基板上に配置した状態で該外部電極を該ランドにはんだ付けすることにより、各該外部電極において、少なくとも該ランドの該一方の長辺と該外部電極の該一方の長辺とを結ぶ傾斜状のはんだフィレットを形成するはんだ付け工程とを有することを特徴とするチップ部品の実装基板への実装方法。
各該外部電極において、該ランドの該一方の長辺と該外部電極の該一方の長辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットの該ランドの該一方の長辺から該外部電極の該一方の長辺へと向かう方向と、該ランドの該一方の長辺から該ランドの該他方の長辺へと向かう方向とのなす角は１６３°以上１６９°以下であることを特徴とする請求項１記載のチップ部品の実装基板への実装方法。
該チップ部品は該本体部の外形寸法が縦１．０ｍｍ、横０．５ｍｍ、高さ０．３ｍｍのチップコンデンサであり、各該外部電極において、該ランドの該一方の長辺と該外部電極の該一方の長辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットの該横の方向における長さは０．０５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のチップ部品の実装基板への実装方法。
該基板準備工程では、該底面上における該一対の外部電極の他方の長辺間の距離が、該実装基板上における該一対のランドの他方の長辺間の距離よりも長く、且つ、該底面上における該一対の外部電極のそれぞれの一対の短辺間の距離が、該実装基板上における該一対のランドのそれぞれの短辺間の距離よりも長い該実装基板を用意し、
該はんだ付け工程では各該外部電極において、該外部電極の一方の短辺と該ランドの一方の短辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットを形成し、該外部電極の他方の短辺と該ランドの他方の短辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットを形成し、該外部電極の他方の長辺と該ランドの他方の長辺とを結ぶ傾斜状の該はんだフィレットを形成す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チップ部品の実装基板への実装方法。