JPH1168284A - 表面実装用電子部品 - Google Patents
表面実装用電子部品Info
- Publication number
- JPH1168284A JPH1168284A JP23036697A JP23036697A JPH1168284A JP H1168284 A JPH1168284 A JP H1168284A JP 23036697 A JP23036697 A JP 23036697A JP 23036697 A JP23036697 A JP 23036697A JP H1168284 A JPH1168284 A JP H1168284A
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- Japan
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- electronic component
- stress
- electrode
- solder joint
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
- H05K3/3442—Leadless components having edge contacts, e.g. leadless chip capacitors, chip carriers
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半田フィレット先端や半田接合部に発生する
熱応力による疲労、クラックや破断を起こすことのな
い、表面実装用電子部品を提供する。 【解決手段】 表面にランド４を形成した電子回路基板
３上に載置されると共に、両側面に設けた電極２を電子
回路基板３のランド４上に半田５により接合することで
実装して成る表面実装用電子部品において、電極２は、
少なくとも半田５と接合される半田接合部６に複数の凹
凸を形成したものである。上記手段により、半田接合部
６や半田フィレット５１の先端に熱サイクルが加わった
場合、半田５に加わる水平方向の応力と垂直方向の応力
が交互に発生するため、半田接合部６に均等に応力が発
生し、半田接合部６全体で応力を吸収するために応力集
中を緩和することができる。
熱応力による疲労、クラックや破断を起こすことのな
い、表面実装用電子部品を提供する。 【解決手段】 表面にランド４を形成した電子回路基板
３上に載置されると共に、両側面に設けた電極２を電子
回路基板３のランド４上に半田５により接合することで
実装して成る表面実装用電子部品において、電極２は、
少なくとも半田５と接合される半田接合部６に複数の凹
凸を形成したものである。上記手段により、半田接合部
６や半田フィレット５１の先端に熱サイクルが加わった
場合、半田５に加わる水平方向の応力と垂直方向の応力
が交互に発生するため、半田接合部６に均等に応力が発
生し、半田接合部６全体で応力を吸収するために応力集
中を緩和することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板に電
子部品本体を半田実装する表面実装用電子部品に関する
ものである。
子部品本体を半田実装する表面実装用電子部品に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の表面実装用電子部品は、図３に示
す形状のものがある。１は電子部品本体、２は電子部品
本体１の両端に設けた電極で、長方体、立方体等の六面
体に形成してあり、この電子部品本体１は、電子回路基
板３のランド４上に半田付けにより半田実装される。表
面実装した電子部品本体１と電子回路基板３との間に入
った半田５は、図のように半田フィレット５１の形状と
なった。なお、６０は半田接合部を示す。また、図４に
示すのは、電極の構造に工夫を凝らした電子部品であ
り、電子部品本体１の両端部を溝型の電極２１の内部に
嵌合して成る。この電極２１は溝型体２１ａと、溝型体
２１ａの下壁面の先端部より垂下して設けた支持脚２１
ｂとで構成され、支持脚２１ｂの下端部を電子回路基板
３のランド４上に載せ、両支持脚２１ｂで電子部品本体
１を持ち上げるようにした状態で、電子部品本体１は半
田実装される（例えば、特開平８−２９３６５８号公
報）。
す形状のものがある。１は電子部品本体、２は電子部品
本体１の両端に設けた電極で、長方体、立方体等の六面
体に形成してあり、この電子部品本体１は、電子回路基
板３のランド４上に半田付けにより半田実装される。表
面実装した電子部品本体１と電子回路基板３との間に入
った半田５は、図のように半田フィレット５１の形状と
なった。なお、６０は半田接合部を示す。また、図４に
示すのは、電極の構造に工夫を凝らした電子部品であ
り、電子部品本体１の両端部を溝型の電極２１の内部に
嵌合して成る。この電極２１は溝型体２１ａと、溝型体
２１ａの下壁面の先端部より垂下して設けた支持脚２１
ｂとで構成され、支持脚２１ｂの下端部を電子回路基板
３のランド４上に載せ、両支持脚２１ｂで電子部品本体
１を持ち上げるようにした状態で、電子部品本体１は半
田実装される（例えば、特開平８−２９３６５８号公
報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図３に示す
形状の電子部品を半田実装したものでは、例えば、電子
部品本体１に電流を繰り返して流すような場合に熱サイ
クルが加わると、図５に示すように電子部品本体１と電
子回路基板３の熱膨張率の差によって、電子部品本体１
の膨張方向をＤc 、電子回路基板３の膨張方向をＤb と
して、電子部品本体１と電子回路基板３が図示方向に膨
張するので、半田接合部６が開口するように半田フィレ
ット５１および半田接合部６において熱応力が発生し、
その結果、疲労が生じる。特に半田接合部６の終端部、
すなわち、ランド４と電極２の下端面部間や半田フィレ
ット５１の先端、あるいは半田接合部６の角部に応力集
中部Ｓが存在するが、疲労が繰り返されると応力集中部
Ｓにクラックや破断を引き起こし、電子部品の導通不良
が発生するという問題があった。また、図４に示した電
子部品では、電極の支持脚を設けることで構造上、部品
点数が増えるため、小型化した電子部品には不向きとい
う問題があった。そこで、本発明は、部品点数を増やす
ことなく、半田フィレット先端や半田接合部に発生する
熱応力による疲労、クラックや破断を起こすことのな
い、応力集中を緩和する表面実装用電子部品を提供する
ことを目的とする。
形状の電子部品を半田実装したものでは、例えば、電子
部品本体１に電流を繰り返して流すような場合に熱サイ
クルが加わると、図５に示すように電子部品本体１と電
子回路基板３の熱膨張率の差によって、電子部品本体１
の膨張方向をＤc 、電子回路基板３の膨張方向をＤb と
して、電子部品本体１と電子回路基板３が図示方向に膨
張するので、半田接合部６が開口するように半田フィレ
ット５１および半田接合部６において熱応力が発生し、
その結果、疲労が生じる。特に半田接合部６の終端部、
すなわち、ランド４と電極２の下端面部間や半田フィレ
ット５１の先端、あるいは半田接合部６の角部に応力集
中部Ｓが存在するが、疲労が繰り返されると応力集中部
Ｓにクラックや破断を引き起こし、電子部品の導通不良
が発生するという問題があった。また、図４に示した電
子部品では、電極の支持脚を設けることで構造上、部品
点数が増えるため、小型化した電子部品には不向きとい
う問題があった。そこで、本発明は、部品点数を増やす
ことなく、半田フィレット先端や半田接合部に発生する
熱応力による疲労、クラックや破断を起こすことのな
い、応力集中を緩和する表面実装用電子部品を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、次のような構成にしたものである。 (1) 表面にランドを形成した電子回路基板上に載置され
ると共に、両側面に設けた電極を前記電子回路基板のラ
ンド上に半田により接合することで実装して成る表面実
装用電子部品において、前記電極は、少なくとも前記半
田と接合される半田接合部に複数の凹凸を形成したこと
を特徴とするものである。 (2) 前記電極に形成した複数の凹凸の間隔は、前記半田
接合部の終端部と角部の位置にて他の部分よりも狭くし
たものである。 上記手段により、半田接合後や半田フィレットの先端に
熱サイクルが加わった場合、図２に示すように電極は半
田接合部に対向してその表面を凹凸状に形成してあるこ
とから、半田材に加わる水平方向の応力σH と垂直方向
の応力σV が交互に発生する。このため、半田接合部に
均等に応力が発生し、半田接合部のランドと電極面下部
間や半田フィレットの先端などの特定の応力集中部が存
在しなくなり、半田接合部全体で応力を吸収するために
応力集中を緩和することができる。
に、本発明は、次のような構成にしたものである。 (1) 表面にランドを形成した電子回路基板上に載置され
ると共に、両側面に設けた電極を前記電子回路基板のラ
ンド上に半田により接合することで実装して成る表面実
装用電子部品において、前記電極は、少なくとも前記半
田と接合される半田接合部に複数の凹凸を形成したこと
を特徴とするものである。 (2) 前記電極に形成した複数の凹凸の間隔は、前記半田
接合部の終端部と角部の位置にて他の部分よりも狭くし
たものである。 上記手段により、半田接合後や半田フィレットの先端に
熱サイクルが加わった場合、図２に示すように電極は半
田接合部に対向してその表面を凹凸状に形成してあるこ
とから、半田材に加わる水平方向の応力σH と垂直方向
の応力σV が交互に発生する。このため、半田接合部に
均等に応力が発生し、半田接合部のランドと電極面下部
間や半田フィレットの先端などの特定の応力集中部が存
在しなくなり、半田接合部全体で応力を吸収するために
応力集中を緩和することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
に基づいて説明する。図１は本発明の表面実装用電子部
品と半田接合部を示す側断面図である。図において、１
は電子部品本体、２は電子部品の電極である。従来例と
異なるのは、電極２において、半田接合部６と向かい合
う表面、すなわち半田接合部６の上下方向および水平方
向の面を、それぞれの面に直角方向に凹凸状に複数形成
した点である。電極２は、１ｍｍ角から５ｍｍ角の大き
さのものに対して、その表面の凹凸を０．１〜０．２ｍ
ｍ角で等ピッチで複数、形成してあり、電極が１ｍｍ角
以下のものは、エッッチングにより形成され、電極が１
ｍｍ角を超えるものに対しては、放電加工により形成さ
れる。このような表面を凹凸状に形成した電極を両端部
に備えた電子部品が電子回路基板３のランド４に半田付
けにより実装される。次に、本発明の電極の半田接合部
と向かい合う面に対して等ピッチに凹凸状に形成した電
子部品において、半田接合部の効果を確認するために、
従来の凹凸状に形成されていない電極のものと比較し
た。電子部品を実装した基板を１０サンプルずつ用意し
て、温度範囲−４０°Ｃ〜＋１５０°Ｃで１００サイク
ルの熱衝撃試験を行った。本発明の表面を凹凸状に形成
した電極を有する電子部品では半田接合部のクラック及
び破断はまったく発生しなかったが、従来の形状の電子
部品の約８割の半田フィレット表面にクラックが発生し
たことが確認された。また、本発明と従来方法を熱応力
解析結果を用いて比較している。その結果、熱応力を計
算すると、従来の電子部品の半田接合部に発生する最大
応力を１としたとき、本発明の電子部品の半田接合部に
発生する最大応力は０．９となった。このように本発明
が従来例と比較してクラック等が発生しない理由は、半
田接合部や半田フィレットの先端において、熱サイクル
が加わった場合、図５に示すように半田と電極の半田接
合面が凹凸状に形成してあることから、半田に加わる水
平方向の応力σH と垂直方向の応力σV が交互に発生す
るので、半田接合部に均等に応力が発生し、半田接合部
のランドと電極面下部間や半田のフィレット形状先端な
どの特定の応力集中部が存在しなくなるためと考えられ
る。その結果、半田接合部全体が応力を吸収するために
応力集中を緩和することができる。したがって、電子部
品の電極の半田接合部と向かい合う面を凹凸状に形成す
るようにしたので、半田フィレット先端や半田接合部に
発生する熱応力による疲労、クラックや破断を防止こと
ができ、応力集中を緩和する表面実装用電子部品を得る
ことができる。なお、電極に設けた半田接合部と向かい
合う面を凹凸状にしたものは、等ピッチに限らず、電極
の大きさに応じて、半田接合部の終端部や角部の位置に
て他の部分よりも凹凸の形状のアスペクト比を変更した
り、凹凸の間隔を不等ピッチにして狭くしても構わな
い。
に基づいて説明する。図１は本発明の表面実装用電子部
品と半田接合部を示す側断面図である。図において、１
は電子部品本体、２は電子部品の電極である。従来例と
異なるのは、電極２において、半田接合部６と向かい合
う表面、すなわち半田接合部６の上下方向および水平方
向の面を、それぞれの面に直角方向に凹凸状に複数形成
した点である。電極２は、１ｍｍ角から５ｍｍ角の大き
さのものに対して、その表面の凹凸を０．１〜０．２ｍ
ｍ角で等ピッチで複数、形成してあり、電極が１ｍｍ角
以下のものは、エッッチングにより形成され、電極が１
ｍｍ角を超えるものに対しては、放電加工により形成さ
れる。このような表面を凹凸状に形成した電極を両端部
に備えた電子部品が電子回路基板３のランド４に半田付
けにより実装される。次に、本発明の電極の半田接合部
と向かい合う面に対して等ピッチに凹凸状に形成した電
子部品において、半田接合部の効果を確認するために、
従来の凹凸状に形成されていない電極のものと比較し
た。電子部品を実装した基板を１０サンプルずつ用意し
て、温度範囲−４０°Ｃ〜＋１５０°Ｃで１００サイク
ルの熱衝撃試験を行った。本発明の表面を凹凸状に形成
した電極を有する電子部品では半田接合部のクラック及
び破断はまったく発生しなかったが、従来の形状の電子
部品の約８割の半田フィレット表面にクラックが発生し
たことが確認された。また、本発明と従来方法を熱応力
解析結果を用いて比較している。その結果、熱応力を計
算すると、従来の電子部品の半田接合部に発生する最大
応力を１としたとき、本発明の電子部品の半田接合部に
発生する最大応力は０．９となった。このように本発明
が従来例と比較してクラック等が発生しない理由は、半
田接合部や半田フィレットの先端において、熱サイクル
が加わった場合、図５に示すように半田と電極の半田接
合面が凹凸状に形成してあることから、半田に加わる水
平方向の応力σH と垂直方向の応力σV が交互に発生す
るので、半田接合部に均等に応力が発生し、半田接合部
のランドと電極面下部間や半田のフィレット形状先端な
どの特定の応力集中部が存在しなくなるためと考えられ
る。その結果、半田接合部全体が応力を吸収するために
応力集中を緩和することができる。したがって、電子部
品の電極の半田接合部と向かい合う面を凹凸状に形成す
るようにしたので、半田フィレット先端や半田接合部に
発生する熱応力による疲労、クラックや破断を防止こと
ができ、応力集中を緩和する表面実装用電子部品を得る
ことができる。なお、電極に設けた半田接合部と向かい
合う面を凹凸状にしたものは、等ピッチに限らず、電極
の大きさに応じて、半田接合部の終端部や角部の位置に
て他の部分よりも凹凸の形状のアスペクト比を変更した
り、凹凸の間隔を不等ピッチにして狭くしても構わな
い。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば電子
部品の電極の半田接合部と向かい合う面を凹凸状に形成
することで、熱サイクルが加わった場合に半田フィレッ
ト先端や半田接合部に発生する熱応力による疲労、クラ
ックや破断を起こすことがなくなるとともに、応力集中
を緩和し、半田接合部の熱疲労寿命を延ばすこともでき
る。また、電極の表面を半田接合部に対して凹凸状に加
工するだけで良いので、応力緩和のために外部の部材を
設けるなどの部品点数を増やす必要がないことから、小
型化した電子部品に適用できる効果もある。
部品の電極の半田接合部と向かい合う面を凹凸状に形成
することで、熱サイクルが加わった場合に半田フィレッ
ト先端や半田接合部に発生する熱応力による疲労、クラ
ックや破断を起こすことがなくなるとともに、応力集中
を緩和し、半田接合部の熱疲労寿命を延ばすこともでき
る。また、電極の表面を半田接合部に対して凹凸状に加
工するだけで良いので、応力緩和のために外部の部材を
設けるなどの部品点数を増やす必要がないことから、小
型化した電子部品に適用できる効果もある。
【図１】 本発明の実施例を示す側断面図である。。
【図２】 本発明の半田接合部の熱応力発生の状態を示
す説明図である。
す説明図である。
【図３】 従来例を示す側断面図である。
【図４】 他の従来例を示す側断面図である。
【図５】 従来の半田接合部の熱応力発生の状態を示す
説明図である。
説明図である。
１ 電子部品本体 ２ 電極 ３ 電子回路基板 ４ ランド ５ 半田 ５１ 半田フィレット ６ 半田接合部 Ｄc 電子部品本体の膨張方向 Ｄb 電子回路基板の膨張方向を σH 水平方向の熱応力 σV 垂直方向の熱応力 Ｓ 応力集中部
Claims (2)
- 【請求項１】 表面にランドを形成した電子回路基板上
に載置されると共に、両側面に設けた電極を前記電子回
路基板のランド上に半田により接合することで実装して
成る表面実装用電子部品において、 前記電極は、少なくとも前記半田と接合される半田接合
部に複数の凹凸を形成したことを特徴とする表面実装用
電子部品。 - 【請求項２】 前記電極に形成した複数の凹凸の間隔
は、前記半田接合部の終端部と角部の位置にて他の部分
よりも狭くしたことを特徴とする請求項１に記載の表面
実装用電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23036697A JPH1168284A (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 表面実装用電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23036697A JPH1168284A (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 表面実装用電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168284A true JPH1168284A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16906739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23036697A Pending JPH1168284A (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 表面実装用電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1168284A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439622B1 (en) | 1999-03-12 | 2002-08-27 | Toyoda Boshoku Corporation | Structure for coupling two types of members |
| US6563214B2 (en) | 2000-07-28 | 2003-05-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and method of manufacturing the same |
| JP2007081005A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品 |
| US8514052B2 (en) | 2010-05-18 | 2013-08-20 | Rohm Co., Ltd. | Surface-mounted resistor and substrate for mounting the same thereon |
| CN109698167A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-30 | 河北中瓷电子科技有限公司 | 缓解陶瓷封装过程中应力释放的方法 |
| JP2020107760A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 新科實業有限公司ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ． | 薄膜インダクタ、コイル部品および薄膜インダクタの製造方法 |
| JP2020107858A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 新科實業有限公司ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ． | 薄膜インダクタ、コイル部品および薄膜インダクタの製造方法 |
-
1997
- 1997-08-11 JP JP23036697A patent/JPH1168284A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439622B1 (en) | 1999-03-12 | 2002-08-27 | Toyoda Boshoku Corporation | Structure for coupling two types of members |
| US6563214B2 (en) | 2000-07-28 | 2003-05-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and method of manufacturing the same |
| JP2007081005A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品 |
| US8514052B2 (en) | 2010-05-18 | 2013-08-20 | Rohm Co., Ltd. | Surface-mounted resistor and substrate for mounting the same thereon |
| CN109698167A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-30 | 河北中瓷电子科技有限公司 | 缓解陶瓷封装过程中应力释放的方法 |
| JP2020107760A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 新科實業有限公司ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ． | 薄膜インダクタ、コイル部品および薄膜インダクタの製造方法 |
| JP2020107858A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 新科實業有限公司ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ． | 薄膜インダクタ、コイル部品および薄膜インダクタの製造方法 |
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