JP4868038B2 - 電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に実装される積層コンデンサ等の電子部品に関するものである。

従来の電子部品としては、例えば特許文献１に記載されているように、セラミック電子部品素子の両端面に設けられた外部電極の表面に金属板を接合し、この金属板に金属製のリード端子を接合したものが知られている。

特開２０００−３０６７６４号公報

しかしながら、上記従来技術においては、溶接法や圧接法等を用いて、リード端子を金属板を介してセラミック電子部品素子の外部電極（端子電極）に接合するので、リード端子と端子電極との接続に手間がかかってしまう。

本発明の目的は、端子と部品素子の端子電極との接続を簡便に行うことができる電子部品を提供することである。

本発明の電子部品は、１対の端子電極を有する部品素子と、部品素子を収容する素子収容部を有する絶縁ケースと、端子電極と接続される端子接続部を有する端子金具と、部品素子を絶縁ケースに固定する固定金具とを備え、絶縁ケースの内壁には、複数の溝部が設けられ、端子接続部は、溝部に係止された状態で端子接続部の弾性力により端子電極に接続されていることを特徴とするものである。

このような本発明の電子部品において、端子金具の端子接続部が絶縁ケースの溝部に入るように端子金具を配置すると共に、部品素子を絶縁ケースの素子収容部に収容することにより、端子接続部は、溝部に係止された状態で端子接続部の弾性力により部品素子の端子電極に接続されるようになる。このように溝部が設けられた絶縁ケースと端子接続部を有する端子金具とを使用することにより、半田付け法や溶接法、圧接法等により端子金具を部品素子の端子電極に接合する場合に比べて、端子金具と端子電極との接続を簡便に行うことができる。また、固定金具により部品素子を絶縁ケースに固定することにより、部品素子が絶縁ケースから外れることが防止される。このとき、固定金具を用いることで、絶縁ケースに対する部品素子の固定位置を任意に設定することが可能となる。

好ましくは、端子金具の一端部には、端子接続部の一部を形成する折り返し部分が設けられ、端子接続部は、折り返し部分が溝部の段差に係止された状態で端子接続部の弾性力により端子電極に接続されている。この場合には、端子接続部の折り返し部分が溝部の段差に引っ掛かって係止されるので、端子金具が絶縁ケースから外れることが確実に防止される。

また、好ましくは、固定金具の両端部には折り返し部がそれぞれ設けられ、固定金具は、各折り返し部が溝部の段差に係止された状態で固定金具の弾性力により部品素子を絶縁ケースに固定する。この場合には、固定金具が絶縁ケースから外れること無く、部品素子を絶縁ケースに確実に固定することができる。

さらに、好ましくは、絶縁ケースには、素子収容部を複数に区画する仕切板が設けられている。この場合には、複数の部品素子を絶縁ケースの素子収容部に収容したときに、絶縁性を有する仕切板により各部品素子の端子電極同士のショートが防止される。

このとき、端子金具は、端子接続部を複数有することが好ましい。この場合には、１つの端子金具により複数の部品素子の端子電極同士を電気的に接続することができる。従って、例えば２つの端子金具を使用することで、複数の部品素子が並列接続された構造を有する電子部品を構成することが可能となる。

また、固定金具は、導電性を有し、複数の部品素子の端子電極同士を電気的に接続した状態で複数の部品素子を絶縁ケースに固定することが好ましい。この場合には、固定金具により複数の部品素子の端子電極同士が電気的に接続されるので、例えば複数の部品素子が直列接続された構造を有する電子部品を構成することが可能となる。

また、好ましくは、絶縁ケースは、上下両側に開放している。この場合には、絶縁ケースの上下何れの方向からでも、部品素子を絶縁ケースの素子収容部に収容することができる。

このとき、複数の溝部は、絶縁ケースの上下両側に対して対称となるように絶縁ケースの内壁に設けられていることが好ましい。この場合には、絶縁ケースの上下の方向性が無くなるため、絶縁ケースの上下何れの側においても端子金具を部品素子の端子電極に接続することができる。

本発明によれば、端子金具と部品素子の端子電極との接続を簡便に行うことができるので、電子部品の製造工程の簡素化を図ることが可能となる。

本発明に係わる電子部品の第１実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示した絶縁ケースの斜視図である。 図２に示した絶縁ケースの断面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３のV−V線断面図である。 図１に示した固定金具及び端子金具の斜視図である。 図６に示した固定金具によりコンデンサ素子を絶縁ケースに固定した状態を示す断面図である。 図６に示した端子金具をコンデンサ素子の端子電極に接続する様子を示す断面図である。 図６に示した固定金具及び端子金具がコンデンサ素子に取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明に係わる電子部品の第２実施形態を示す分解斜視図である。 図１０に示した端子金具の斜視図である。 図１１に示した端子金具がコンデンサ素子の端子電極に接続された状態を示す断面図である。 図１０に示した固定金具及び端子金具がコンデンサ素子に取り付けられた状態を示す斜視図である。 図６に示した固定金具によりコンデンサ素子を絶縁ケースに固定した状態を示す断面図である。 本発明に係わる電子部品の第３実施形態を示す分解斜視図である。 図１５に示した固定金具及び端子金具がコンデンサ素子に取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明に係わる電子部品の第４実施形態を示す分解斜視図である。 図１７に示した固定金具及び端子金具がコンデンサ素子に取り付けられた状態を示す斜視図である。

以下、本発明に係わる電子部品の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同等の要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１は、本発明に係わる電子部品の第１実施形態を示す分解斜視図である。図１において、本実施形態の電子部品１は、回路基板（図示せず）に実装されるチップ型積層コンデンサである。

チップ型積層コンデンサ１は、２つのコンデンサ素子２を備えている。コンデンサ素子２は、複数の内部電極（図示せず）がセラミック層３を介して交互に積層されてなる積層体４と、この積層体４の両端部に形成され、内部電極と電気的に接続された１対の端子電極５とを有している。

また、チップ型積層コンデンサ１は、各コンデンサ素子２を収容する絶縁ケース６と、各コンデンサ素子２を絶縁ケース６に固定する固定金具７と、各コンデンサ素子２の一方の端子電極５及び回路基板（図示せず）と電気的に接続される２つの端子金具８とを備えている。

絶縁ケース６は、図１〜図３に示すように、上下両側が開放された断面矩形状のフレーム体９と、このフレーム体９の対向する内側端面９ａ，９ｂに結合された仕切板１０とからなっている。仕切板１０は、コンデンサ素子２が収容される２つの素子収容部１１を区画・形成している。仕切板１０を設けることにより、絶縁ケース６に収容された各コンデンサ素子２の端子電極５同士のショートを防止することができる。絶縁ケース６は、例えばリフロー温度（２００℃〜２５０℃程度）に耐えられる樹脂で形成されている。

フレーム体９の対向する内側側面９ｃ，９ｄの中央部には、図３及び図４に示すように、溝部１２が上下に形成されている。フレーム体９の内側端面９ａ，９ｂには、図３〜図５に示すように、溝部１３が仕切板１０を挟んで上下に２つずつ形成されている。従って、各素子収容部１１には、２つの溝部１２及び４つの溝部１３がそれぞれ設けられている。

溝部１２，１３は、図４及び図５に示すように、フレーム体９の上下開放面まで延びている。溝部１２，１３におけるフレーム体９の内側（上下開放面とは反対側）には、段差１２ａ，１３ａがそれぞれ設けられている。

溝部１２，１３は、互いに直交する３つの方向（ＸＹＺ方向）に対して対称となるようにフレーム体９の内壁に形成されている。このため、フレーム体９としては、上下の方向性が無いこととなる。

固定金具７は、図１及び図６（ａ）に示すように、断面略Ｕ字状を呈している。固定金具７の両端部には、略Ｖ字状に折り返された折り返し部１４が設けられている。固定金具７は、弾性力を有する導電性金属（例えばリン青銅等）で形成されている。

このような固定金具７によりコンデンサ素子２を絶縁ケース６に固定するときは、例えば図７に示すように、絶縁ケース６の各素子収容部１１にコンデンサ素子２が収容された状態で、固定金具７の各折り返し部１４がフレーム体９の各溝部１２に入り込むように固定金具７を配置する。すると、固定金具７の弾性力によって、各折り返し部１４が各溝部１２の段差１２ａに引っ掛かってフレーム体９の内壁に係止されると共に、固定金具７が各コンデンサ素子２を仕切板１１に対して押し付けるようになる。これにより、固定金具７が絶縁ケース６から外れること無く、各コンデンサ素子２が固定金具７により絶縁ケース６に固定されるようになる。

端子金具８は、図１及び図６（ｂ）に示すように、コンデンサ素子２の端子電極５と接続される断面略Ｌ字状の端子接続部１５と、この端子接続部１５と一体化され、回路基板（図示せず）の配線パターンと半田で接合されるＬ字状の基板実装部１６とからなっている。端子接続部１５の先端部（端子接続部１５の一部を形成する端子金具８の一端部）には、略Ｖ字状に折り返された折り返し部分１７が設けられている。端子金具８は、固定金具７と同様の導電性金属で形成されている。

このような端子金具８をコンデンサ素子２の端子電極５に接続するときは、例えば図８（ａ）に示すように、端子金具８の折り返し部分１７がフレーム体９の溝部１２に入り込むように端子金具８を配置する。その状態で、図８（ｂ）に示すように、コンデンサ素子２の端子電極５が絶縁ケース６の上下に位置するように絶縁ケース６の素子収容部１１にコンデンサ素子２を縦置きで収容する。すると、端子金具８の端子接続部１５の弾性力によって、端子金具８の折り返し部分１７が溝部１２の段差１２ａに引っ掛かってフレーム体９の内壁に係止された状態になると共に、端子接続部１５が端子電極５を押し付けるようになる。これにより、端子金具８は、絶縁ケース６から外れること無く、端子電極５に接続固定されるようになる。

本実施形態のチップ型積層コンデンサ１は、固定金具７及び２つの端子金具８を用いて２つのコンデンサ素子２を直列接続した回路（図９中の等価回路参照）を形成している。具体的には、図１に示すように、２つのコンデンサ素子２を絶縁ケース６の各素子収容部１１に縦置き状態で収容する。すると、上述したように固定金具７により各コンデンサ素子２を絶縁ケース６に固定したときには、図９（ａ）に示すように、固定金具７が各コンデンサ素子２の一方の端子電極５に接触し、これらの端子電極５同士が固定金具７によって電気的に接続されることとなる。また、各コンデンサ素子２の他方の端子電極５には、図９（ｂ）に示すように、端子金具８がそれぞれ接続される。これにより、２つのコンデンサ素子２が直列接続された状態となる。なお、図９では、便宜上絶縁ケース６は省略してある。

そして、このようなチップ型積層コンデンサ１を回路基板（図示せず）に実装するときは、各端子金具８の基板実装部１６が回路基板の配線パターンに半田接合される。このようにコンデンサ素子２を端子金具８を介して回路基板に実装することにより、コンデンサ素子２に電圧を付与した時の電歪応力によるコンデンサ素子２のクラックや音鳴きを防止することができる。

以上のように本実施形態にあっては、固定金具７により各コンデンサ素子２を絶縁ケース６に固定すると共に各コンデンサ素子２の一方の端子電極５同士を電気的に接続し、２つの端子金具８を絶縁ケース６に固定した状態で各コンデンサ素子２の他方の端子電極５にそれぞれ接続するようにしたので、半田塗布工程や加熱工程等が不要となり、端子金具８と端子電極５との接続を簡単に行うことができる。これにより、チップ型積層コンデンサ１を作製する際の作業性を向上させることができる。

また、端子金具８とコンデンサ素子２の端子電極５とを半田付けではなく機械的に接続するので、熱によるコンデンサ素子２のダメージが低減され、チップ型積層コンデンサ１の不良品の発生を減らすことができる。

さらに、絶縁ケース６のフレーム体９は上下両側に開放されているので、フレーム体９の上下両側からでもコンデンサ素子２が収容可能である。これに加えて、フレーム体９の溝部１２，１３が３方向（ＸＹＺ方向）に対して対称となるように位置することで、フレーム体９は上下の方向性が無い構造となっているので、固定金具７及び端子金具８はフレーム体９の上下何れの側に配置しても構わない。従って、チップ型積層コンデンサ１を作製する際の作業性を一層向上させることができる。

図１０は、本発明に係わる電子部品の第２実施形態を示す分解斜視図である。同図において、本実施形態の電子部品であるチップ型積層コンデンサ２０は、２つのコンデンサ素子２１と、絶縁ケース６と、固定金具７と、２つの端子金具２２とを有している。コンデンサ素子２１は、第１実施形態におけるコンデンサ素子２とサイズが異なっている。

端子金具２２は、図１０及び図１１に示すように、２つのコンデンサ素子２１の各端子電極５とそれぞれ接続される２つの断面略Ｌ字状の端子接続部２３と、これらの端子接続部２３を繋ぐように各端子接続部２３と一体化され、回路基板（図示せず）の配線パターンと半田で接合される断面Ｌ字状の基板実装部２４とからなっている。各端子接続部２３の先端部には、略Ｖ字状に折り返された折り返し部分２５が設けられている。端子金具２２は、固定金具７と同様の導電性金属で形成されている。

このような端子金具２２をコンデンサ素子２の端子電極５に接続するときは、例えば図１２に示すように、端子金具２２の折り返し部分２５がフレーム体９の溝部１３に入り込むように端子金具２２を配置した状態で、コンデンサ素子２の端子電極５が絶縁ケース６の左右両側に位置するように絶縁ケース６の素子収容部１１にコンデンサ素子２を横置きで収容する。すると、端子金具２２の端子接続部２３の弾性力によって、端子金具２２の折り返し部分２５が溝部１３の段差１３ａに引っ掛かってフレーム体９の内壁に係止された状態になると共に、端子接続部２３が端子電極５を押し付けるようになる。これにより、端子金具２２は、絶縁ケース６から外れること無く、端子電極５に接続固定されるようになる。

本実施形態のチップ型積層コンデンサ２０は、固定金具７及び２つの端子金具２２を用いて２つのコンデンサ素子２１を並列接続した回路（図１３中の等価回路参照）を形成している。具体的には、図１０に示すように、２つのコンデンサ素子２１を絶縁ケース６の各素子収容部１１に横置き状態で収容する。すると、上述したように固定金具７により各コンデンサ素子２１を絶縁ケース６に固定したときには、図１３（ａ）及び図１４に示すように、固定金具７が各コンデンサ素子２１のセラミック層３の部分に接触した状態となる。

また、上述したように２つの端子金具２２を２つのコンデンサ素子２１の各端子電極５にそれぞれ接続したときには、図１３（ｂ）に示すように、各コンデンサ素子２１の一方の端子電極５同士が一方の端子金具２２を介して電気的に接続され、各コンデンサ素子２１の他方の端子電極５同士が他方の端子金具２２を介して電気的に接続されることとなる。これにより、２つのコンデンサ素子２１が並列接続された状態となる。なお、図１３では、便宜上絶縁ケース６は省略してある。

そして、このようなチップ型積層コンデンサ２０を回路基板（図示せず）に実装するときは、各端子金具２２の基板実装部２４が回路基板の配線パターンに半田接合される。

このような本実施形態においては、絶縁ケース６、固定金具７及び２つの端子金具２２を使用するので、第１実施形態と同様に、半田塗布工程や加熱工程等が不要となり、端子金具２２とコンデンサ素子２１の端子電極５との接続を簡単に行うことができる。また、端子金具２２と端子電極５とを半田付けではなく機械的に接続するので、第１実施形態と同様に、熱によるコンデンサ素子２１のダメージを低減することができる。

図１５は、本発明に係わる電子部品の第３実施形態を示す分解斜視図である。同図において、本実施形態の電子部品であるチップ型積層コンデンサ３０は、２つのコンデンサ素子２１と、絶縁ケース６と、固定金具７と、２つの端子金具８と、１つの端子金具２２とを備えている。

チップ型積層コンデンサ３０は、２つのコンデンサ素子２１を直列接続すると共に各コンデンサ素子２１間にＧＮＤ端子を接続した回路（図１６中の等価回路参照）を形成している。具体的には、図１５に示すように、２つのコンデンサ素子２１を絶縁ケース６の各素子収容部１１に横置き状態で収容する。そして、上述したように、固定金具７の各折り返し部１４がフレーム体９の各溝部１２に入り込むように固定金具７を配置することで、各コンデンサ素子２１のセラミック層３の部分において固定金具７により各コンデンサ素子２１が絶縁ケース６に固定される（図１６（ａ）参照）。

また、上述したように、各端子金具８の折り返し部分１７がフレーム体９の一側の内壁に形成された溝部１３に入り込むように各端子金具８を配置することで、各端子金具８が絶縁ケース６に固定された状態で各コンデンサ素子２１の一方の端子電極５にそれぞれ接続される（図１６（ｂ）参照）。

さらに、上述したように、端子金具２２の各折り返し部分２５がフレーム体９の他側の内壁に形成された溝部１３に入り込むように端子金具２２を配置することで、端子金具２２が絶縁ケース６に固定された状態で各コンデンサ素子２１の他方の端子電極５に接続される（図１６（ｂ）参照）。このとき、これらの端子電極５同士が端子金具２２を介して電気的に接続されることとなる。

そして、このようなチップ型積層コンデンサ３０が回路基板（図示せず）に実装される際には、各端子金具８の基板実装部１６は回路基板（図示せず）の配線パターンに半田接合され、端子金具２２の基板実装部２４は回路基板のＧＮＤパターンに半田接合される。

図１７は、本発明に係わる電子部品の第４実施形態を示す分解斜視図である。同図において、本実施形態の電子部品であるチップ型積層コンデンサ４０は、２つのコンデンサ素子２１と、絶縁ケース６と、固定金具７と、４つの端子金具８とを備えている。

チップ型積層コンデンサ４０は、２つのコンデンサ素子２１を有するコンデンサアレイ（図１８中の等価回路参照）を形成している。具体的には、図１７に示すように、２つのコンデンサ素子２１を絶縁ケース６の各素子収容部１１に横置き状態で収容する。そして、上述したように、固定金具７の各折り返し部１４がフレーム体９の各溝部１２に入り込むように固定金具７を配置することで、各コンデンサ素子２１のセラミック層３の部分において固定金具７により各コンデンサ素子２１が絶縁ケース６に固定される（図１８（ａ）参照）。

また、上述したように、各端子金具８の折り返し部分１７がフレーム体９の両側の内壁に形成された溝部１３に入り込むように各端子金具８を配置することで、各端子金具８が絶縁ケース６に固定された状態で各コンデンサ素子２１の端子電極５にそれぞれ接続される（図１８（ｂ）参照）。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、固定金具７は、端子金具８，２２と同様に、弾性力を利用してコンデンサ素子２，２１を絶縁ケース６に固定するものであるが、固定金具の固定構造としては、特にそれには限られず、例えばネジ止め等であっても良い。

また、上記実施形態では、固定金具７が導電性金属で形成されているが、各コンデンサ素子２１のセラミック層３の部分において各コンデンサ素子２１を絶縁ケース６に固定するだけであれば、固定金具７の材料としては、特に導電性金属ではなく、例えば樹脂等であっても良い。

さらに、上記実施形態では、絶縁ケース６のフレーム体９の上下両側が開放されているが、フレーム体の構造としては、一側（上側）のみ開放されたものであっても良い。この場合には、フレーム体の下部に端子金具を取り付けておく必要がある。

また、上記実施形態では、絶縁ケース６は２つのコンデンサ素子を収容しているが、本発明は、１つのコンデンサ素子を収容したり、３つ以上のコンデンサ素子を収容するものにも適用可能である。

さらに、上記実施形態の電子部品はチップ型積層コンデンサであるが、本発明は、１対の端子電極を有する電子部品であれば、適用可能である。

１…チップ型積層コンデンサ（電子部品）、２…コンデンサ素子（部品素子）、５…端子電極、６…絶縁ケース、７…固定金具、８…端子金具、１０…仕切板、１１…素子収容部、１２…溝部、１２ａ…段差、１３…溝部、１３ａ…段差、１４…折り返し部、１５…端子接続部、１７…折り返し部分、２０…チップ型積層コンデンサ（電子部品）、２１…コンデンサ素子（部品素子）、２２…端子金具、２３…端子接続部、２５…折り返し部分、３０…チップ型積層コンデンサ（電子部品）、４０…チップ型積層コンデンサ（電子部品）。

Claims (8)

1. １対の端子電極を有する部品素子と、
   前記部品素子を収容する素子収容部を有する絶縁ケースと、
   前記端子電極と接続される端子接続部を有する端子金具と、
   前記部品素子を前記絶縁ケースに固定する固定金具とを備え、
   前記絶縁ケースの内壁には、複数の溝部が設けられ、
   前記端子接続部は、前記溝部に係止された状態で前記端子接続部の弾性力により前記端子電極に接続されていることを特徴とする電子部品。
2. 前記端子金具の一端部には、前記端子接続部の一部を形成する折り返し部分が設けられ、
   前記端子接続部は、前記折り返し部分が前記溝部の段差に係止された状態で前記端子接続部の弾性力により前記端子電極に接続されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
3. 前記固定金具の両端部には折り返し部がそれぞれ設けられ、
   前記固定金具は、前記各折り返し部が前記溝部の段差に係止された状態で前記固定金具の弾性力により前記部品素子を前記絶縁ケースに固定することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品。
4. 前記絶縁ケースには、前記素子収容部を複数に区画する仕切板が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電子部品。
5. 前記端子金具は、前記端子接続部を複数有することを特徴とする請求項４記載の電子部品。
6. 前記固定金具は、導電性を有し、複数の前記部品素子の前記端子電極同士を電気的に接続した状態で前記複数の部品素子を前記絶縁ケースに固定することを特徴とする請求項４または５記載の電子部品。
7. 前記絶縁ケースは、上下両側に開放していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の電子部品。
8. 前記複数の溝部は、前記絶縁ケースの上下両側に対して対称となるように前記絶縁ケースの内壁に設けられていることを特徴とする請求項７記載の電子部品。
   
   
   

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