KR102450690B1 - 금속 단자를 갖는 전자 부품 - Google Patents
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Abstract
[과제] 전자 부품으로서 질량이 큰 것을 사용한 경우에도, 실장 상태에 있어서의 내진동성의 저하를 최대한 억제할 수 있는 금속 단자를 갖는 전자 부품을 제공한다.
[해결 수단] 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT는, 대략 직육면체 형상의 부품 본체(11)와 그 제1 방향 d1의 단부 각각에 설치된 외부 전극(12)을 갖는 전자 부품(10)과, 전자 부품(10)의 각 외부 전극(12)에 2개씩 설치된 금속 단자(20)를 구비하고 있다. 각 금속 단자(20)는 제1 면 형상부(21)와 당해 제1 면 형상부(21)와 방향이 상이한 제2 면 형상부(23)를 갖고 있으며, 제1 면 형상부(21)는 부품 본체(11)의 하나의 면과 마주 향하도록 각 외부 전극(12)에 접속되어 있고, 제2 면 형상부(23)은 그의 일부가 부품 본체(11)의 상기 하나의 면과 인접하는 다른 하나의 면과 간극(24)을 개재시켜 마주 향하도록 위치하며, 또한 간극(24)에 설치된 접착재(40)에 의해 부품 본체(11)에 고착되어 있다.
[해결 수단] 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT는, 대략 직육면체 형상의 부품 본체(11)와 그 제1 방향 d1의 단부 각각에 설치된 외부 전극(12)을 갖는 전자 부품(10)과, 전자 부품(10)의 각 외부 전극(12)에 2개씩 설치된 금속 단자(20)를 구비하고 있다. 각 금속 단자(20)는 제1 면 형상부(21)와 당해 제1 면 형상부(21)와 방향이 상이한 제2 면 형상부(23)를 갖고 있으며, 제1 면 형상부(21)는 부품 본체(11)의 하나의 면과 마주 향하도록 각 외부 전극(12)에 접속되어 있고, 제2 면 형상부(23)은 그의 일부가 부품 본체(11)의 상기 하나의 면과 인접하는 다른 하나의 면과 간극(24)을 개재시켜 마주 향하도록 위치하며, 또한 간극(24)에 설치된 접착재(40)에 의해 부품 본체(11)에 고착되어 있다.
Description
본 발명은 전자 부품에 금속 단자를 설치하여 구성된 금속 단자를 갖는 전자 부품에 관한 것이다.
금속 단자를 갖는 전자 부품, 예를 들어 후기 특허문헌 1 내지 3에 개시되어 있는 금속 단자를 갖는 적층 콘덴서는, 적층 콘덴서의 외부 전극에 금속 단자의 일단부가 접속된 구조를 갖고 있다. 이 금속 단자를 갖는 적층 콘덴서는, 금속 단자의 타단부를 땜납 등의 접합재를 사용하여 회로 기판의 도체 패드에 접속함으로써, 회로 기판에 실장된다.
그런데, 전술한 금속 단자를 갖는 적층 콘덴서를 포함하는 금속 단자를 갖는 전자 부품은, 앞서 설명한 실장 상태에 있어서의 기계적 강도를 금속 단자가 담당하게 된다. 그로 인해, 특히 전자 부품으로서 질량이 큰 것을 사용하면, 외력에 기초하는 진동이 전자 부품에 작용했을 때에 그 응력이 금속 단자에 집중되어, 금속 단자가 회로 기판의 도체 패드로부터 빠지는 등의 불량을 발생시킬 우려가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전자 부품으로서 질량이 큰 것을 사용한 경우에도, 실장 상태에 있어서의 내진동성의 저하를 최대한 억제할 수 있는 금속 단자를 갖는 전자 부품을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관한 금속 단자를 갖는 전자 부품은, 전자 부품에 금속 단자를 설치하여 구성된 금속 단자를 갖는 전자 부품이며, 상기 전자 부품은, 내부 도체를 내장한 직육면체 형상의 부품 본체와, 상기 부품 본체의 상대하는 단부 각각에 설치된 외부 전극을 갖고 있으며, 상기 금속 단자는, 제1 면 형상부와, 상기 제1 면 형상부와 방향이 상이한 제2 면 형상부와, 상기 제1 면 형상부와 상기 제2 면 형상부 사이에 중간 면 형상부를 갖고 있으며, 상기 금속 단자의 상기 제1 면 형상부는, 상기 부품 본체의 하나의 면과 마주 향하도록 상기 외부 전극에 접속되어 있고, 상기 금속 단자의 상기 제2 면 형상부는, 그의 적어도 일부가, 상기 부품 본체의 상기 하나의 면과 인접하는 다른 하나의 면과 간극을 개재시켜 마주 향함과 함께, 상기 외부 전극이 설치된 측으로 돌출된 잔부가 상기 다른 하나의 면과 마주 향하지 않도록 위치하며, 또한 상기 간극에 설치된 접착재에 의해 상기 부품 본체에 고착되어 있고, 상기 중간 면 형상부는, 상기 외부 전극 및 상기 부품 본체와 비접촉이며, 또한 상기 접착재와 비접촉으로 되어 있다.
본 발명에 관한 금속 단자를 갖는 전자 부품에 의하면, 전자 부품으로서 질량이 큰 것을 사용한 경우에도, 실장 상태에 있어서의 내진동성의 저하를 최대한 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명을 적용한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 평면도이다.
도 2은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 우측면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 저면도이다.
도 5의 (A)는 도 1에 도시한 전자 부품의 정면도, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)에 도시한 전자 부품의 종단면도이다.
도 6은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 제작 방법예의 설명도이다.
도 7은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 제작 방법예의 설명도이다.
도 8은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품을 회로 기판에 실장한 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 효과의 검증 결과를 도시하는 도면이다.
도 10의 (A)와 도 10의 (B)는 도 1에 도시한 금속 단자의 제1 변형예를 도시하는 도 2 대응도와 도 3 대응도이다.
도 11의 (A)와 도 11의 (B)는 도 1에 도시한 금속 단자의 제2 변형예를 도시하는 도 2 대응도와 도 3 대응도이다.
도 12의 (A)와 도 12의 (B)는 도 1에 도시한 금속 단자의 제3 변형예를 도시하는 도 2 대응도와 도 3 대응도이다.
도 2은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 우측면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 저면도이다.
도 5의 (A)는 도 1에 도시한 전자 부품의 정면도, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)에 도시한 전자 부품의 종단면도이다.
도 6은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 제작 방법예의 설명도이다.
도 7은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품의 제작 방법예의 설명도이다.
도 8은 도 1에 도시한 금속 단자를 갖는 전자 부품을 회로 기판에 실장한 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 효과의 검증 결과를 도시하는 도면이다.
도 10의 (A)와 도 10의 (B)는 도 1에 도시한 금속 단자의 제1 변형예를 도시하는 도 2 대응도와 도 3 대응도이다.
도 11의 (A)와 도 11의 (B)는 도 1에 도시한 금속 단자의 제2 변형예를 도시하는 도 2 대응도와 도 3 대응도이다.
도 12의 (A)와 도 12의 (B)는 도 1에 도시한 금속 단자의 제3 변형예를 도시하는 도 2 대응도와 도 3 대응도이다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 사용하여, 본 발명을 적용한 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT의 구성에 대하여 설명한다. 이 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT는, 전자 부품(10)에 합계 4개의 금속 단자(20)를 설치하여 구성되어 있고, 전자 부품(10)은 적층 콘덴서이다.
이하의 설명에서는, 편의상, 대략 직육면체 형상의 콘덴서 본체(11)의 상대하는 2개의 면의 대향 방향(도 1의 좌우 방향에 상당)을 「제1 방향 d1」이라고 표기하고, 다른 상대하는 2개의 면의 대향 방향(도 1의 상하 방향에 상당)을 「제2 방향 d2」라고 표기하고, 나머지의 상대하는 2개의 면의 대향 방향(도 2의 상하 방향에 상당)을 「제3 방향 d3」이라고 표기한다. 그 외에도, 각 구성 요소의 제1 방향 d1을 따르는 치수를 「제1 방향 치수 D1[구성 요소의 부호]」이라고 표기하고, 제2 방향 d2를 따르는 치수를 「제2 방향 치수 D2[구성 요소의 부호]」라고 표기하고, 제3 방향 d3을 따르는 치수를 「제3 방향 치수 D3[구성 요소의 부호]」이라고 표기한다.
전자 부품(10)은, 대략 직육면체 형상을 이루는 부품 본체(11)와, 부품 본체(11)의 제1 방향 d1의 단부 각각에 설치된 외부 전극(12)을 갖고 있다. 참고로, 도 1 내지 도 5의 기초로 되어 있는 전자 부품(10)의 제1 방향 치수 D1[10]과 제2 방향 치수 D2[10]와 제3 방향 치수 D3[10]은 각각 14㎜와 19㎜와 4.5㎜이다.
또한, 도 1 내지 도 5에는, 전자 부품(10)으로서 제2 방향 치수 D2[10]>제1 방향 치수 D1[10]>제3 방향 치수 D3[10]의 관계를 갖는 것을 나타냈지만, 당해 관계는 다른 관계, 예를 들어 D1[10]=D2[10]>D3[10]의 관계나, D1[10]>D2[10]>D3[10]의 관계여도 된다.
부품 본체(11)는, 유전체를 포함하고, 도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 대략 직사각 형상을 이루는 복수(도면에서는 8개)의 내부 도체(내부 전극층)(11a)를 제3 방향 d3으로 상호 비접촉으로 내장하고 있다. 복수의 내부 도체(11a)의 일부는 한쪽의 외부 전극(12)에 접속되고, 복수의 내부 도체(11a)의 잔부는 다른 쪽의 외부 전극에 접속되어 있다.
또한, 도 1 내지 도 5에는, 각 외부 전극(12)으로서 부품 본체(11)의 제1 방향 d1의 단부면 각각을 덮는 형태(1면 구성의 형태)를 나타냈지만, 당해 형태는 다른 형태, 예를 들어 부품 본체(11)의 제1 방향 d1의 단부면 각각과 제2 방향 d2의 단부면 각각의 일부와 제3 방향 d3의 단부면 각각의 일부를 연속하여 덮는 형태(5면 구성의 형태)나, 부품 본체(11)의 제1 방향 d1의 단부면 각각과 제3 방향 d3의 단부면 각각의 일부를 연속하여 덮는 형태(3면 구성의 형태)여도 된다.
부품 본체(11)의 유전체 부분의 주성분에는, 티타늄산바륨, 티타늄산스트론튬, 티타늄산칼슘, 티타늄산마그네슘, 지르콘산칼슘, 티타늄산지르콘산칼슘, 지르콘산바륨, 산화티타늄 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 내부 도체(11a)의 주성분에는, 니켈, 구리, 팔라듐, 백금, 은, 금, 이들의 합금 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
도시를 생략했지만, 외부 전극(12) 각각에는, 부품 본체(11)에 밀착된 하지 금속막과 그 외면에 밀착된 표면 금속막의 2층 구성이나, 이들 하지 금속막과 표면 금속막 사이에 적어도 하나의 중간 금속막을 갖는 다층 구성을 바람직하게 채용할 수 있다.
전술한 2층 구성 및 다층 구성에 있어서의 하지 금속막은 예를 들어 베이킹 금속막 또는 도금 금속막을 포함하고, 이 하지 금속막의 주성분에는, 니켈, 구리, 팔라듐, 백금, 은, 금, 이들의 합금 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 표면 금속막은 예를 들어 도금 금속막을 포함하고, 이 표면 금속막의 주성분에는, 구리, 주석, 팔라듐, 금, 아연, 이들의 합금 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 중간 금속막은 예를 들어 도금 금속막을 포함하고, 이 중간 금속막의 주성분에는, 백금, 팔라듐, 금, 구리, 니켈, 이들의 합금 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
금속 단자(20)는, 전자 부품(10)의 각 외부 전극(12)에, 제2 방향 d2로 간격을 두고 2개씩 설치되어 있다. 각 금속 단자(20)는, 복수(도면에서는 4개)의 띠 형상 부분과 직사각 형상 부분이 연속된 원하는 두께(바람직하게는 0.05 내지 0.3㎜)의 금속판을 절곡함으로써 형성되어 있고, 제1 면 형상부(21)와 중간 면 형상부(22)와 제2 면 형상부(23)를 연속하여 갖고 있다.
각 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)는, 상기 복수의 띠 형상 부분의 일부에 의해 구성되어 있고, 부품 본체(11)의 제1 방향 d1의 단부면 각각에 마주 향하는 방향으로 되어 있다. 또한, 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)는, 상기 직사각 형상 부분의 일부에 의해 구성되어 있고, 부품 본체(11)의 제3 방향 d3의 일단부면(도 2의 하면)에 마주 향하는 방향으로 되어 있다. 또한, 각 금속 단자(20)의 중간 면 형상부(22)는, 상기 복수의 띠 형상 부분의 잔부와 상기 직사각 형상 부분의 잔부에 의해 구성되어 있고, 그 외면이 제1 면 형상부(21)의 외면에 대하여 둔각을 이루며, 또한 제2 면 형상부(23)의 외면에 대하여 예각을 이루는 방향으로 되어 있다. 또한, 중간 면 형상부(22)의 제2 면 형상부(23)에 가까운 개소에는, 직사각 형상을 이루는 복수(도면에서는 상기 복수의 띠 형상 부분의 사이의 수와 동일한 3개)의 관통 구멍(22a)이, 후기 간극(24)과 제1 방향 d1에 있어서 마주 향하도록 형성되어 있다.
또한, 도 1 내지 도 4, 특히 도 2에는, 중간 면 형상부(22)의 외면이 제1 면 형상부(21)의 외면에 대하여 165도를 이루며, 또한 제2 면 형상부(23)의 외면에 대하여 75도를 이루는 것을 나타냈지만, 165도를 둔각 범위 내에서 변경하며, 또한 75도를 예각 범위 내에서 변경해도 된다.
각 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)는, 부품 본체(11)의 제1 방향 d1의 단부면 각각에 마주 향하도록 각 외부 전극(12)에 접속되어 있고, 이 접속에는 도전성 접합재(30)가 사용되고 있다. 각 외부 전극(12)에 대한 각 제1 면 형상부(21)의 접속 위치는, 각 외부 전극(12)의 제3 방향 d3의 중심과 각 제1 면 형상부(21)의 제3 방향 d3의 중심이 일치하도록 하는 것이 바람직하다(도 2의 1점 쇄선을 참조). 각 도전성 접합재(30)의 제1 방향 치수 D1[30]은 바람직하게는 동일하고, 각 도전성 접합재(30)의 제1 면 형상부(21)에 대한 접속 면적과 외부 전극(12)에 대한 접속 면적은 바람직하게는 동일하다. 앞서 설명한 바와 같이 각 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)는 상기 복수의 띠 형상 부분의 일부에 의해 구성되어 있기 때문에, 여기에서의 「도전성 접합재(30)」는, 제1 면 형상부(21)를 구성하는 상기 복수의 띠 형상 부분의 일부와 외부 전극(12) 사이에 개재하는 복수의 접합재 부분의 전체를 가리키고 있다. 또한, 여기서의 「접속 면적」은, 도전성 접합재(30)를 구성하는 상기 복수의 접합재 부분의 전체가 제1 면 형상부(21)와 외부 전극(12) 각각과 접하는 면적, 바꾸어 말하면 도전성 접합재(30)를 구성하는 상기 복수의 접합재 부분이 제1 면 형상부(21)와 외부 전극(12) 각각과 접하는 면적의 합을 가리키고 있다.
또한, 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)는, 각각의 일부가, 부품 본체(11)의 제3 방향 d3의 일단부면(도 2의 하면)과 간극(24)(도 7도 참조)을 개재시켜 마주 향하도록 위치하며, 또한 각각의 간극(24)에 설치된 접착재(40)에 의해 부품 본체(11)에 고착되어 있다. 각 간극(24)의 제3 방향 치수 D3[24](각 접착재(40)의 제3 방향 치수 D3[40]에 상당)은 바람직하게는 동일하고, 각 접착재(40)의 제2 면 형상부(23)에 대한 접속 면적과 부품 본체(11)에 대한 접속 면적은 바람직하게는 동일하다.
또한, 각 금속 단자(20)의 중간 면 형상부(22)는, 제1 면 형상부(21)가 도전성 접합재(30)를 개재시켜 각 외부 전극(12)에 접속되며, 또한 제2 면 형상부(23)의 일부가 접착재(40)를 개재시켜 부품 본체(11)에 고착된 상태에 있어서, 전자 부품(10)의 부품 본체(11) 및 외부 전극(12)과 비접촉이며, 또한, 접착재(40)와 비접촉이다. 물론, 제2 면 형상부(23)의 전자 부품(10)의 제3 방향 d3의 일단부면(도 2의 하면)과 마주 향하지 않는 잔부도, 중간 면 형상부(22)와 마찬가지로, 전자 부품(10)의 부품 본체(11) 및 외부 전극(12)과 비접촉이며, 또한, 접착재(40)와 비접촉이다. 또한, 각 금속 단자(20)의 중간 면 형상부(22)의 각 관통 구멍(22a)은, 간극(24)(도 7도 참조) 및 접착재(40)와 제1 방향 d1에 있어서 마주 향하고 있다.
각 금속 단자(20)의 재료에는, 니켈, 구리, 팔라듐, 백금, 은, 금, 이들의 합금 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 도전성 접합재(30)의 재료에는, 주석, 구리, 은, 니켈, 게르마늄, 금, 안티몬, 비스무트, 아연, 갈륨, 인듐 중 2종류 이상의 금속 원소를 포함하는 땜납, 혹은, 은 입자나 금 입자 등의 도전성 입자를 분산시켜 도전성을 갖게 한 합성 수지 접착재 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 접착재(40)의 재료에는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비스말레이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 시아네이트 수지 등의 열 경화성 합성 수지를 주성분으로 한 접착재나, 이들에 유리 필러 등의 보강 필러를 함유시킨 접착재 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 접착재(40)는 180℃ 이상의 내열성을 갖고 있는 것이 바람직하다.
이어서, 도 6 및 도 7을 사용하여, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT의 제작 방법예에 대하여 설명한다. 여기서 설명하는 제작 방법은 어디까지나 일례이며, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT의 제작 방법을 제한하는 것은 아니다.
제작 시에는, 전자 부품(10)과 금속 단자(20)를 개별로 준비한다. 도전성 접합재(30)가 땜납이고, 접착재(40)가 열 경화성 합성 수지인 경우에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 전자 부품(10)의 각 외부 전극(12)의 제3 방향 d3의 단부면 각각에, 각 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)의 형태(복수의 띠 형상 부분의 일부 형태)에 대략 대응한 형태로 크림 땝납(30')을 도포한다. 그리고, 이 전자 부품(10)을, 밑판(台板)BP의 적재면에 놓인 간격 조정 부재 AP 위에 둔다. 이 간격 조정 부재 AP의 제3 방향 치수 D3[AP]은, 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 제3 방향 치수 D3[23]과 간극(24)의 제3 방향 치수 D3[24]의 합과 동등하다.
그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 각 금속 단자(20)를 제1 면 형상부(21)가 각 외부 전극(12)과 이격되며, 또한 제2 면 형상부(23)가 밑판 BP의 적재면에 접하도록 적재한다. 그리고, 이 상태 그대로 각 금속 단자(20)를 화살표 방향으로 슬라이드시켜, 각 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)를 크림 땝납(30')에 접촉시킨다. 그리고, 크림 땝납(30')에 열 처리를 실시하고, 각 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)를 땜납(30)을 개재시켜 전자 부품(10)의 각 외부 전극(12)에 접속한다.
그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 금속 단자(20)가 접속된 전자 부품(10)를 취출한다. 그리고, 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 일부와 부품 본체(11)의 제3 방향 d3의 일단부면(도 7의 하면)의 간극(24)에, 디스펜서 등의 주입 기기를 사용하여 페이스트상 열 경화성 합성 수지를 주입한다. 이 주입은, 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 주위 외에도, 각 금속 단자(20)의 복수의 관통 구멍(22a)을 통하여 행할 수 있다. 그리고, 주입 후의 페이스트상 열 경화성 합성 수지에 열 처리를 실시하고, 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 일부를 접착재(40)를 개재시켜 부품 본체(11)에 고착한다(도 2를 참조).
또한, 제작 과정에서, 간격 조정 부재 AP 위에 둔 전자 부품(10)에 위치 어긋남을 발생시킬 우려가 있는 경우에는, 간격 조정 부재 AP로서 제2 방향 d2의 각 단부와 제1 방향 d1의 각 단부의 적어도 한쪽에 위치 결정 돌기를 갖는 것을 사용하고, 이들 위치 결정 돌기에 의해 전자 부품(10)의 제2 방향 d2의 각 단부면과 제1 방향 d1의 각 단부면의 적어도 한쪽을 지지하면 된다. 또한, 제작 과정에서, 밑판 BP의 적재면에 둔 간격 조정 부재 AP에 위치 어긋남을 발생시킬 우려가 있는 경우에는, 밑판 BP로서 그 적재면에 2개 이상의 위치 결정 돌기를 갖는 것을 사용하고, 이들 위치 결정 돌기에 의해 간격 조정 부재 AP의 제2 방향 d2의 각 단부면과 제1 방향 d1의 각 단부면의 적어도 한쪽을 지지하면 된다.
이어서, 도 8을 사용하여, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT의 회로 기판(100)에 대한 실장 방법예에 대하여 설명한다. 여기서 설명하는 실장 방법예는 어디까지나 일례이며, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT의 실장 방법을 제한하는 것은 아니다.
실장 시에는, 회로 기판(100)의 도체 패드(101) 위에 크림 땝납을 스크린 인쇄 등에 의해 도포한다. 그리고, 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT를 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 일부가 크림 땝납에 접촉하도록 탑재한다. 그리고, 이것을 리플로우로에 투입하고, 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 일부를 땜납 JM을 개재시켜 도체 패드(101)에 접속한다.
이어서, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 의해 얻어지는 효과에 대하여 설명한다.
<효과 1>
회로 기판(100)에 대한 실장 시에 사용되는 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 일부가, 부품 본체(11)의 제3 방향 d3의 일단부면(도 2의 하면)과 간극(24)(도 7을 참조)을 개재시켜 마주 향하도록 위치하며, 또한 이 간극(24)에 설치된 접착재(40)에 의해 부품 본체(11)에 고착되어 있다. 즉, 실장 상태에 있어서의 각 금속 단자(20)의 기계적 강도를 접착재(40)에 의해 확실하게 보충할 수 있기 때문에, 전자 부품(10)으로서 질량이 큰 것을 사용한 경우에도, 실장 상태에 있어서의 내진동성의 저하를 최대한 억제할 수 있다.
<효과 2>
각 금속 단자(20)의 중간 면 형상부(22)에, 간극(24)(도 7을 참조)에 마주 향하는 복수의 관통 구멍(22a)이 형성되어 있기 때문에, 이들 관통 구멍(22a)을 통하여 간극(24)에의 페이스트상 접착재(40)의 주입을 행할 수 있다. 즉, 간극(24)(도 7을 참조) 중 각 금속 단자(20)의 중간 면 형상부(22)와 마주 향하는 부분에의 페이스트상 접착재(40)의 주입이 어려운 경우에도, 각 중간 면 형상부(22)의 복수의 관통 구멍(22a)을 통하여 동일 부분에의 페이스트상 접착재(40)의 주입을 적확하게 행할 수 있다.
이어서, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 관하여, 상기 효과 1을 검증한 결과에 대하여 설명한다.
이 검증에서는, 하기 사양의 샘플 No.1 내지 12를 각각 100개씩 준비했다(도 9의 「SAMPLE」의 항을 참조).
<샘플 No.1 내지 10: 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 대응>
·전자 부품(10)의 제1 방향 치수 D1[10]과 제2 방향 치수 D2[10]와 제3 방향 치수 D3[10]이 각각 14㎜와 19㎜와 4.5㎜이고, 전자 부품(10)의 질량이 6.6g
·각 금속 단자(20)의 재료가 구리이고, 각 금속 단자(20)의 두께가 0.1㎜이고, 각 금속 단자(20)의 제2 방향 치수 D2[20]가 8.5㎜
·각 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)의 제3 방향 치수 D3[21]이 1㎜이고, 각 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 제1 방향 치수 D1[23]이 3㎜
·각 금속 단자(20)의 중간 면 형상부(22)의 제3 방향 치수 D3[22]은, 간극(24)의 제3 방향 치수 D3[24](접착재(40)의 제3 방향 치수 D3[40]에 상당, 도 9의 「D3[40]」의 항을 참조)에 따라 증감
·각 도전성 접합재(30)의 재료가 은 입자를 분산시켜 도전성을 갖게 한 에폭시 수지이고, 각 도전성 접합재(30)의 제1 방향 치수 D1[30]이 0.3㎜이고, 각 도전성 접합재(30)의 제1 면 형상부(21)에 대한 접속 면적과 외부 전극(12)에 대한 접속 면적이 4㎟
·각 접착재(40)의 재료가 에폭시 수지이고, 각 접착재(40)의 제3 방향 치수 D3[40]은 간극(24)의 제3 방향 치수 D3[24]에 따라 증감(도 9의 「D3[40]」의 항을 참조), 각 접착재(40)의 제2 면 형상부(23)에 대한 접속 면적과 부품 본체(11)에 대한 접속 면적이 17㎟
<샘플 No.11: 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 비대응>
접착재(40)를 갖지 않는 것 이외는 샘플 No.4와 동일
<샘플 No.12: 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 비대응>
접착재(40)를 갖지 않는 것 이외는 샘플 No.7과 동일
검증 시에는, 각 100개의 샘플 No.1 내지 12를 동일 사양의 회로 기판에 동일 조건에서 실장한 시험품(합계 1200개, 도 8을 참조)을 준비하고, 시험품 각각에 대하여 후술하는 내진동성 시험을 행하여 시험 결과를 확인했다. 도 9의 「내진동성 불량」의 항에는, 각 100개의 시험품에 있어서 내진동성 시험에 의해 불량을 발생시킨 개수를 n/100으로 기재하고 있다.
상기 내진동성 시험의 방법은 이하와 같다. 즉, IMV 가부시끼가이샤제의 진동 시험기 i-220을 사용하여, 합계 1000개의 시작품 각각에 대하여, 가속도가 98m/s2이고, 20 내지 2000㎐의 범위에서 주파수가 1분간 배(혹은 절반)가 되는 정현파 진동을, 제1 방향 d1과 제2 방향 d2와 제3 방향 d3 각각 1억회 가함으로써 행했다.
도 9의 「내진동성 불량」의 항으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 대응하는 샘플 No.1 내지 10에 대해서는, 샘플 No.1과 No.10에, 각 접착재(40)의 적어도 하나가 콘덴서 본체(11) 또는 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)로부터 박리되는 소수의 불량이 확인되었다. 또한, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 대응하지 않는 샘플 No.11 및 12에 대해서는, 금속 단자의 적어도 하나가 전자 부품의 외부 전극 또는 회로 기판의 도체 패드로부터 빠지는 다수의 불량이 확인되었다.
도 9에 기재한 샘플 No.1 내지 10의 「내진동성 불량」의 개수와, 샘플 No.11 및 12의 「내진동성 불량」의 개수로부터 명백한 바와 같이, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 대응하지 않는 샘플 No.11 및 12에 비하여, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 대응하는 샘플 No.1 내지 10의 내진동성이 현격히 우수하다고 할 수 있다.
또한, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 대응하는 샘플 No.1 내지 10 중에서 말하면, 샘플 No.1 및 10에 비하여, 샘플 No.2 내지 9의 내진동성이 좋다고 할 수 있다. 분명치는 않지만, 샘플 No.1에 불량이 발생한 이유는 접착재(40)의 제3 방향 치수 D3[40]이 다른 샘플에 비교하여 큰 것에 있다고 생각되고, 샘플 No.10에 불량이 발생한 이유는 접착재(40)의 제3 방향 치수 D3[40]이 다른 샘플에 비하여 작은 것에 있다고 생각된다.
또한, 샘플 No.1 및 10에 불량이 발생한 이유로는, 도 8의 제1 방향 d1에서 마주 향하는 2개의 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)의 간격, 대체적으로는 전자 부품(10)의 제1 방향 치수 D1[10]도 관여하고 있다고 추측된다. 즉, 전자 부품(10)의 제1 방향 치수 D1[10]이 작으면 내진동성은 당연히 향상된다고 생각되기 때문이다. 이 점을 근거로 하면, 샘플 No.1 내지 10 중에서 말하면, 도 9의 「제3 방향 치수 D3[40]/제1 방향 치수 D1[10]」의 항에 기재한 수치가 24/1000 이하, 보다 바람직하게는 1/1000 이상이며 24/1000 이하이면 내진동성을 보다 향상시킬 수 있다고 할 수도 있다.
이어서, 도 10 내지 도 12를 각각 사용하여, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT에 있어서의 금속 단자(20)의 변형예에 대하여 설명한다.
<제1 변형예>
도 10의 (A) 및 도 10의 (B)에 도시한 금속 단자(20-1)는,
·중간 면 형상부(22-1)가, 제1 면 형상부(21)의 외면에 대하여 둔각을 이루는 외면을 갖는 제1 부분(부호 생략)과, 제2 면 형상부(23)의 외면에 대하여 대략 직각을 이루는 외면을 갖는 제2 부분(부호 생략)을 제3 방향 d3으로 연속하여 갖고 있는 점에 있어서, 상기 금속 단자(20)와 상이하다. 금속 단자(20-1)의 다른 구성은 상기 금속 단자(20)의 구성과 동일하기 때문에, 동일 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
또한, 도 10의 (A)에는, 중간 면 형상부(22-1)의 제1 부분의 외면이 제1 면 형상부(21)의 외면에 대하여 150도를 이루며, 또한 제2 부분의 외면이 제2 면 형상부(23)의 외면에 대하여 90도를 이루는 것을 나타냈지만, 150도를 둔각 범위 내에서 변경해도 되고, 90도를 이것에 가까운 각도로 변경해도 된다.
<제2 변형예>
도 11의 (A) 및 도 11의 (B)에 도시한 금속 단자(20-2)는,
·중간 면 형상부(22-2)가, 그 외면이 볼록 곡면이 되도록 만곡되어 있는 점에 있어서, 상기 금속 단자(20)와 상이하다. 금속 단자(20-2)의 다른 구성은 상기 금속 단자(20)의 구성과 동일하기 때문에, 동일 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
또한, 도 11의 (A)에는, 중간 면 형상부(22-2)로서 만곡된 정도가 작은 것을 나타냈지만, 만곡의 정도는 도시한 정도보다도 크게 해도 된다.
<제3 변형예>
도 12의 (A) 및 도 12의 (B)에 도시한 금속 단자(20-3)는,
·중간 면 형상부(22-3)가, 제1 면 형상부(21)에 대하여 굴곡되지 않고 연속되어 있으며, 그 외면이 제2 면 형상부(23-3)의 외면에 대하여 대략 직각을 이루는 방향으로 되어 있는 점
·중간 면 형상부(22-3)의 형상으로 기초하여, 제2 면 형상부(23-3)의 제1 방향 치수 D1[23-3]이, 상기 금속 단자(20)의 제2 면 형상부(23)의 제1 방향 치수 D1[23]보다도 작게 되어 있는 점에 있어서, 상기 금속 단자(20)와 상이하다. 금속 단자(20-3)의 다른 구성은 상기 금속 단자(20)의 구성과 동일하기 때문에, 동일 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
이어서, 상기 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT의 다른 변형예에 대하여 설명한다.
<다른 변형예 1>
금속 단자(20(20-1 내지 20-3))로서, 복수(도면에서는 4개)의 띠 형상 부분과 직사각 형상 부분이 연속된 금속판을 절곡함으로써 형성한 것을 나타냈지만, 띠 형상 부분의 개수에 특별한 제한은 없고, 금속 단자(20(20-1 내지 20-3))의 제2 방향 치수 D2[20(20-1 내지 20-3)]에도 특별히 제한은 없다. 또한, 각 금속 단자(20)의 제1 면 형상부(21)를 복수의 띠 형상 부분의 일부에 의해 구성한 것을 나타냈지만, 직사각 형상의 금속판을 동일하도록 절곡함으로써 금속 단자를 형성하여, 그 일단부를 제1 면 형상부로서 이용하고 타단부를 제2 면 형상부로서 이용해도 된다.
<다른 변형예 2>
전자 부품(10)의 각 외부 전극(12)에 제2 방향 d2로 간격을 두고 2개의 금속 단자(20(20-1 내지 20-3))를 설치한 것을 나타냈지만, 각 외부 전극(12)에 설치하는 금속 단자(20(20-1 내지 20-3))의 개수에 특별한 제한은 없다. 예를 들어, <다른 변형예 1>에서 설명한 바와 같이, 금속 단자(20(20-1 내지 20-3))로서 제2 방향 치수 D2[20(20-1 내지 20-3)]를 증가시킨 것을 사용하면, 전자 부품(10)의 각 외부 전극(12)에 설치하는 금속 단자(20(20-1 내지 20-3))의 개수를 1개로 할 수 있다. 또한, 금속 단자(20(20-1 내지 20-3))로서 제2 방향 치수 D2[20(20-1 내지 20-3)]를 감소시킨 것을 사용하면, 전자 부품(10)의 각 외부 전극(12)에 설치하는 금속 단자(20(20-1 내지 20-3))의 개수를 3개 이상으로 할 수도 있다. 이것은, <다른 변형예 1>에서 설명한 바와 같이, 직사각 형상의 금속판을 동일하도록 절곡함으로써 금속 단자를 형성한 경우도 마찬가지이다.
<다른 변형예 3>
전자 부품(10)이 적층 콘덴서인 금속 단자를 갖는 전자 부품 CWT를 나타냈지만, 내부 도체를 내장한 대략 직육면체 형상의 부품 본체와, 부품 본체의 상대하는 단부 각각에 설치된 외부 전극을 갖는 전자 부품이면, 적층 콘덴서 이외의 전자 부품, 예를 들어 적층 배리스터나 적층 인덕터에 금속 단자를 설치하여 구성된 금속 단자를 갖는 전자 부품에도 본 발명을 적용할 수 있다.
CWT: 금속 단자를 갖는 전자 부품
10: 전자 부품
11: 부품 본체
11a: 내부 도체
12: 외부 전극
20: 금속 단자
21: 제1 면 형상부
22: 중간 면 형상부
22a: 관통 구멍
23: 제2 면 형상부
24: 간극
30: 도전성 접합재
40: 접착재
20-1: 금속 단자
22-1: 중간 면 형상부
20-2: 금속 단자
22-2: 중간 면 형상부
20-3: 금속 단자
22-3: 중간 면 형상부
23-3: 제2 면 형상부
10: 전자 부품
11: 부품 본체
11a: 내부 도체
12: 외부 전극
20: 금속 단자
21: 제1 면 형상부
22: 중간 면 형상부
22a: 관통 구멍
23: 제2 면 형상부
24: 간극
30: 도전성 접합재
40: 접착재
20-1: 금속 단자
22-1: 중간 면 형상부
20-2: 금속 단자
22-2: 중간 면 형상부
20-3: 금속 단자
22-3: 중간 면 형상부
23-3: 제2 면 형상부
Claims (9)
- 전자 부품에 금속 단자를 설치하여 구성된 금속 단자를 갖는 전자 부품으로서,
상기 전자 부품은, 내부 도체를 내장한 직육면체 형상의 부품 본체와, 상기 부품 본체의 상대하는 단부 각각에 설치된 외부 전극을 갖고 있으며,
상기 금속 단자는, 제1 면 형상부와, 상기 제1 면 형상부와 방향이 상이한 제2 면 형상부와, 상기 제1 면 형상부와 상기 제2 면 형상부 사이에 중간 면 형상부를 갖고 있으며,
상기 금속 단자의 상기 제1 면 형상부는, 상기 부품 본체의 하나의 면과 마주 향하도록 상기 외부 전극에 접속되어 있고,
상기 금속 단자의 상기 제2 면 형상부는, 그의 적어도 일부가, 상기 부품 본체의 상기 하나의 면과 인접하는 다른 하나의 면과 간극을 개재시켜 마주 향함과 함께, 상기 외부 전극이 설치된 측으로 돌출된 잔부가 상기 다른 하나의 면과 마주 향하지 않도록 위치하며, 또한 상기 간극에 설치된 접착재에 의해 상기 부품 본체에 고착되어 있고,
상기 중간 면 형상부는, 상기 외부 전극 및 상기 부품 본체와 비접촉이며, 또한 상기 접착재와 비접촉인,
금속 단자를 갖는 전자 부품. - 제1항에 있어서, 상기 금속 단자의 상기 제1 면 형상부는, 도전성 접합재를 개재시켜 상기 외부 전극에 접속되어 있는,
금속 단자를 갖는 전자 부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중간 면 형상부에는, 상기 간극과 마주 향하는 관통 구멍이 형성되어 있는,
금속 단자를 갖는 전자 부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 단자의 상기 제2 면 형상부와 상기 부품 본체의 상기 간극은, 상기 전자 부품의 상기 외부 전극의 대향 방향을 따르는 치수의 24/1000 이하인,
금속 단자를 갖는 전자 부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착재는 180℃ 이상의 내열성을 갖고 있는,
금속 단자를 갖는 전자 부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중간 면 형상부는, 상기 제1 면 형상부의 외면에 대하여 둔각을 이루는 외면을 갖는 제1 부분과, 상기 제2 면 형상부의 외면에 대하여 직각을 이루는 외면을 갖는 제2 부분을 갖는,
금속 단자를 갖는 전자 부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중간 면 형상부의 외면은, 볼록 곡면이 되도록 만곡되어 있는,
금속 단자를 갖는 전자 부품. - 전자 부품에 금속 단자를 설치하여 구성된 금속 단자를 갖는 전자 부품으로서,
상기 전자 부품은, 내부 도체를 내장한 직육면체 형상의 부품 본체와, 상기 부품 본체의 상대하는 단부 각각에 설치된 외부 전극을 갖고 있으며,
상기 금속 단자는, 제1 면 형상부와, 상기 제1 면 형상부와 방향이 상이한 제2 면 형상부와, 상기 제1 면 형상부와 상기 제2 면 형상부 사이에 중간 면 형상부를 갖고 있으며,
상기 금속 단자의 상기 제1 면 형상부는, 상기 부품 본체의 하나의 면과 마주 향하도록 상기 외부 전극에 접속되어 있고,
상기 금속 단자의 상기 제2 면 형상부는, 그의 적어도 일부가, 상기 부품 본체의 상기 하나의 면과 인접하는 다른 하나의 면과 간극을 개재시켜 마주 향함과 함께, 상기 외부 전극이 설치된 측으로 돌출된 잔부가 상기 다른 하나의 면과 마주 향하지 않도록 위치하며, 또한 상기 간극에 설치된 접착재에 의해 상기 부품 본체에 고착되어 있고,
상기 금속 단자의 상기 제2 면 형상부와 상기 부품 본체의 상기 간극은, 상기 전자 부품의 상기 외부 전극의 대향 방향을 따르는 치수의 24/1000 이하인,
금속 단자를 갖는 전자 부품. - 제1항, 제2항 또는 제8항에 있어서, 상기 전자 부품은 적층 콘덴서인,
금속 단자를 갖는 전자 부품.
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