(57)【要約】  【課題】  耐久性の高い電子装置１を提供すること。  【解決手段】  下面に電極２を有し、１つの側面３にリード端子４を有する電子部品５が、上面に電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７が形成された実装基板８に、リード端子４の先端を第１接合材９によってリード端子用接続パッド７に接続し、電極２を第２接合材10および導電性樹脂11によって電極用接続パッド６に接続して実装されており、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において、電子部品５の１つの側面３側とは反対側（反対の側面12側）に導電性樹脂11が配置されている電子装置１である。第２接合材10の破断を防ぎ、電子部品５の実装の耐久性を向上させて電子装置１の故障を抑制することができる。【選択図】  図１
2011096692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に電極を有し、１つの側面にリード端子を有する電子部品が、
上面に電極用接続パッドおよびリード端子用接続パッドが形成された実装基板に、
前記リード端子の先端を第１接合材によって前記リード端子用接続パッドに接続し、前記電極を第２接合材および導電性樹脂によって前記電極用接続パッドに接続して実装されており、
前記電極および前記電極用接続パッドの間の接続領域において、前記電子部品の前記１つの側面側とは反対側に前記導電性樹脂が配置されていることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱サイクルが負荷される環境下であっても、実装の耐久性が高い電子部品の実装構造を備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
正特性サーミスタ，ダイオードあるいはトランジスタ等の電子部品を実装基板に実装した電子装置は、車両，船舶または航空機等で使用される。その使用に際しては、例えば−50〜＋125℃の温度サイクルに電子装置がさらされて、実装に対する負荷が加わることとなる。
【０００３】
また、一般的に電子部品は、電流が供給されることによって温度が上昇する。また、電子部品で生じた熱がリード端子から熱放射されることにより、電子部品の内部とリード端子が接続された電子部品の上面との間に温度差が生じる。つまり、電子部品の厚み方向に温度差が生じる。従って、電子部品の厚み方向にせん断応力が生じ、電子部品が破断したり、電子部品本体が積層体の場合には層間剥離したりしやすくなる。その結果、電子部品の破断した層間にアーク放電が生じたりして、電子部品が焼損しやすくなる。
【０００４】
これに対して、例えば特許文献１には、電子部品の上面にバネ性を有するリード端子を半田付けし、電子部品の下面の電極と実装基板とをエポキシ樹脂等の導電性接着剤で接着している電子装置が提案されている。この特許文献１で提案された電子装置によれば、電子部品が層間剥離した場合には、リード端子のバネ性によって、層間にアーク放電が生じないよう剥離した層同士が遠ざかり、完全にオープンな回路とすることができるというものである。その結果、電子部品が焼損することを抑制することができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−306317号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案されたような従来の構成の電子装置においては、エポキシ樹脂等の導電性接着剤は、金属等の接合材と比較して、熱伝導性が良好でないので電子部品で発生した熱を効率よく逃がすことができないという問題点があった。
【０００７】
また、電子部品の電極と実装基板の配線導体とを電気的に接続させる場合に、エポキシ樹脂等の導電性接着剤は、金属等の接合材に比べて電気抵抗が大きいという問題点があった。
【０００８】
ここで、接着剤を半田等の接合材に代えたとしても、電子装置がマイナスの温度域内の温度サイクルにさらされると、電子部品，リード端子および実装基板は収縮する。そして、実装基板がセラミックス等の熱収縮率が小さい部材から成るものである場合は、電子部品およびリード端子は実装基板よりも大きく収縮する。従って、電子装置全体に、電子部品を実装基板から引き剥がそうとする方向に曲げモーメントが発生することとなる。このような曲げモーメントが発生した場合は、リード端子はたわむことによって破断には至らないが、電子部品が実装基板から引き剥がされる方向に力を加えられた場合には、半田等の接合材には引張り応力がかかった状態となるため、接合材中に亀裂が入り、接合材が破断に至りやすくなる。
【０００９】
なお、半田等の接合材において最も引張り応力が加わる部分は、実装基板上でリード端子の先端が半田によって接合されている側とは反対側の部分である。従って、この部分で、半田等の接合材中に亀裂が入り、接合材が破断に至りやすくなる。
【００１０】
その結果、従来の構成の電子装置においては、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置がさらされた場合には、電子部品の実装の耐久性が不十分なために、電子装置が故障しやすくなるという問題点があった。
【００１１】
本発明は以上のような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、熱伝導性が良好で、電気抵抗が小さく、マイナスの温度域内の温度サイクルにさらされた場合であっても、電子部品の実装の耐久性が高く故障しにくい電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電子装置は、下面に電極を有し、１つの側面にリード端子を有する電子部品が、上面に電極用接続パッドおよびリード端子用接続パッドが形成された実装基板に、前記リード端子の先端を第１接合材によって前記リード端子用接続パッドに接続し、前記電極を第２接合材および導電性樹脂によって前記電極用接続パッドに接続して実装されており、前記電極および前記電極用接続パッドの間の接続領域において、前記電子部品の前記１つの側面側とは反対側に前記導電性樹脂が配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電子装置によれば、下面に電極を有し、１つの側面にリード端子を有する電子部品が、上面に電極用接続パッドおよびリード端子用接続パッドが形成された実装基板に、リード端子の先端を第１接合材によってリード端子用接続パッドに接続し、電極を第２接合材および導電性樹脂によって電極用接続パッドに接続して実装されており、電極および電極用接続パッドの間の接続領域において、電子部品の１つの側面側とは反対側に導電性樹脂が配置されていることから、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置がさらされて、電子部品が実装基板から引き剥がされる方向に力を加えられた場合に、電極および電極用接続パッドの間の接続領域において最も大きい引張り応力が加わる部分が導電性樹脂となっているので、第２接合材に最も大きい引張り応力が加わることを避けることができる。よって、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置がさらされた場合であっても、第２接合材が破断しにくくなり、導電性樹脂とともに良好な接続状態を維持することができる。その結果、電子部品の実装の耐久性が向上し、電子装置を故障しにくいものとすることができる。
【００１４】
また、本発明の電子装置によれば、接続領域には導電性樹脂とともに第２接合材が存在することから、接続領域の全域が導電性樹脂である場合と比較して、電子部品で発生した熱を良好に逃がすことができるので、熱伝導性を向上させることができる。また、第２接合材が存在することから、接続領域の全域が導電性樹脂である場合と比較して、電極および電極用接続パッドの間の電気抵抗を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す、電子装置を上方から見た平面図である。
【図２】図１に示す電子装置のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図３】電子部品を実装する前の実装基板の一例を示す、実装基板を上方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の電子装置の実施の形態の例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す、電子装置１を上方から見た平面図である。また、図２は、図１に示す電子装置１のＸ−Ｘ線における断面図である。また、図３は、電子部品５を実装する前の実装基板８の一例を示す、実装基板８を上方から見た平面図である。
【００１８】
図１および図２に示す例の電子装置１は、下面に電極２を有し、１つの側面３にリード端子４を有する電子部品５が、上面に電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７が形成された実装基板８に、リード端子４の先端を第１接合材９によってリード端子用接続パッド７に接続し、電極２を第２接合材10および導電性樹脂11によって電極用接続パッド６に接続して実装されており、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において、電子部品５の１つの側面３側とは反対側（反対の側面12側）に導電性樹脂11が配置されている。
【００１９】
このような構成により、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置１がさらされて、電子部品５が実装基板８から引き剥がされる方向に力を加えられた場合に、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において最も大きい引張り応力が加わる部分が導電性樹脂11となっているので、第２接合材10に最も大きい引張り応力が加わることを避けることができる。従って、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置１がさらされた場合であっても、第２接合材10が破断しにくくなり、導電性樹脂11とともに良好な接続状態を維持することができる。その結果、電子部品５の実装の耐久性が向上し、電子装置１を故障しにくいものとすることができる。
【００２０】
また、本発明の電子装置１によれば、接続領域13には導電性樹脂11とともに第２接合材10が存在することから、接続領域13の全域が導電性樹脂11である場合と比較して、電子部品５で発生した熱を良好に逃がすことができるので、熱伝導性を向上させることができる。また、接続領域13に第２接合材が存在することから、接続領域13の全域が導電性樹脂11である場合と比較して、電極２および電極用接続パッド６の間の電気抵抗を小さくすることが可能となる。
【００２１】
電子部品５は、下面に電極２を有し、１つの側面３にリード端子４を有している。また、図２に示す例の電子部品５においては、５ａはチップ部品を示し、５ｂはワイヤーを示し、５ｃは外装樹脂を示しており、チップ部品５ａはワイヤー５ｂによってリード端子４に電気的に接続されている。
【００２２】
また、このような電子部品５としては、リード付きの表面実装タイプのトランジスタ，ダイオードまたはＩＣ等が用いられる。
【００２３】
電子部品５の寸法は、図２における電子装置１の上下方向を高さとし、図２における電子装置１の左右方向を縦とし、図２における電子装置１の奥行き方向を横とした場合に、例えば、縦が4.5〜20ｍｍ程度であり、横が4.2〜12.5ｍｍ程度であり、高さが1.5〜5.5ｍｍ程度である。
【００２４】
リード端子４の材料としては、銅，銀または金等の電気抵抗の低い材料が使用されるのが好ましい。中でも、電気抵抗が低いことに加えて廉価であることから、電子装置１の低コスト化に有利になる点で、銅を使用するのが好ましい。銅からなるリード端子４には、半田等の第１接合材で接合することから、ニッケルまたは錫メッキ等にて表面処理を行なっておくことが好ましい。
【００２５】
リード端子４の寸法は、図２における電子装置１の上下方向を高さとし、図２における電子装置１の左右方向を長さとし、図２における電子装置１の奥行き方向を幅とした場合に、例えば、長さが0.8〜6.5ｍｍ程度であり、幅が0.4〜１ｍｍ程度であり、高さが0.3〜３ｍｍ程度である。
【００２６】
実装基板８は、上面に電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７が形成されている。
【００２７】
実装基板８には、例えば窒化珪素，窒化アルミニウムまたはアルミナ等を主成分とするセラミック基板が用いられる。また、例えばガラス−エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の有機基板も用いられる。なお、特に、実装基板８として窒化アルミニウムから成るセラミック基板を用いたときには、実装基板８の熱伝導率を高くすることができるので、電子部品５の温度上昇を抑えることができるようになり、電子部品５の動作をさらに安定させることが可能となる。
【００２８】
また、実装基板８の寸法は、図１における電子装置１の上下方向を縦とし、図１における電子装置１の左右方向を横とした場合に、例えば、縦が14〜140ｍｍ程度であり、横が14〜140ｍｍ程度である。また、実装基板８の厚みは0.8〜2.2ｍｍ程度である。
【００２９】
また、この実装基板８は、内部または主面に回路配線導体，電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７が形成されているものであり、実装する電子部品５によって回路モジュールとしての機能が備わっているものである。
【００３０】
実装基板８の上面に形成された電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７は、例えばタングステン等の金属材料で形成した厚膜導体の表面に、メッキ処理によってニッケル層および金層を形成したものである。
【００３１】
また、電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７の寸法は、図３における実装基板８の上下方向を縦とし、図３における実装基板８の左右方向を横とした場合に、例えば、縦がそれぞれ２〜15ｍｍおよび0.5〜３ｍｍ程度であり、横が２〜15.5ｍｍおよび0.7〜５ｍｍ程度である。また、電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７の厚みは0.1〜0.25ｍｍ程度である。
【００３２】
第１接合材９は、リード端子４の先端をリード端子用接続パッド７に接続するためのものである。この第１接合材９の材料としては、錫，銀，銅またはこれらの合金等から成る半田が用いられる。
【００３３】
また、第１接合材９の寸法は、図３における実装基板８の上下方向を縦とし、図３における実装基板８の左右方向を横とした場合に、例えば、縦が0.5〜３ｍｍ程度であり、横が0.7〜５ｍｍ程度である。また、第１接合材９の厚みは0.015〜0.6ｍｍ程度である。
【００３４】
第２接合材10および導電性樹脂11は、電子部品５の電極２を電極用接続パッド６に接続するためのものである。これら第２接合材10および導電性樹脂11の寸法は、図３における実装基板８の上下方向を縦とし、図３における実装基板８の左右方向を横とした場合に、例えば、縦がそれぞれ２〜15ｍｍおよび２〜15ｍｍ程度であり、横が0.2〜14.8ｍｍおよび0.2〜14.8ｍｍ程度である。また、第２接合材10および導電性樹脂11の厚みはそれぞれ0.015〜0.6ｍｍ程度である。
【００３５】
以下に、図２および図３を参照して、電子部品５の実装基板８への実装構造における、第１接合材９，第２接合材10および導電性樹脂11について詳細に説明する。
【００３６】
図２および図３に示すように、本発明の電子装置１は、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において、電子部品５の１つの側面３側とは反対側（反対の側面12側）に導電性樹脂11が配置されている。この構成により、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置１がさらされて、電子部品５に実装基板８から引き剥がされる方向に力を加えられた場合に、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において最も大きい引張り応力が加わる部分である電子部品５の１つの側面３側とは反対側の部分を導電性樹脂11とすることができる。従って、第２接合材10に最も大きい引張り応力が加わることを避けることができるので、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置１がさらされた場合であっても、第２接合材10が破断しにくくなる。その結果、電子部品５の実装の耐久性が向上し、電子装置１を故障しにくいものとすることができる。
【００３７】
また、本発明の電子装置１によれば、接続領域13には導電性樹脂11とともに電子部品５の１つの側面３側の部分に第２接合材10が存在することから、接続領域13の全域が導電性樹脂11である場合と比較して、電子部品５で発生した熱を良好に逃がすことができるので、熱伝導性を向上させることができる。また、接続領域13の全域が導電性樹脂11である場合と比較して、第２接合材10は導電性樹脂11よりも電気抵抗が小さいので、電極２および電極用接続パッド６の間の電気抵抗を小さくすることが可能となる。
【００３８】
なお、第１接合材９および第２接合材10の材料は、リード端子４の特性によって決定される。以下、リード端子４の特性を３つの場合に分けて、説明する。
【００３９】
まず、第１の場合として、電子装置１がマイナスの温度域内の温度サイクルにさらされ、電子装置１全体に電子部品５を実装基板８から引き剥がそうとする方向に曲げモーメントが発生した場合であって、リード端子４が、曲げモーメントの影響を吸収し、電子部品５に影響を与えないものである場合について説明する。
【００４０】
この場合は、電子装置１がマイナスの温度域内の温度サイクルにさらされることに起因する曲げモーメントは、電子部品５の両側に加わることとなる。つまり、リード端子４まで含めた電子部品５の両側に加わることとはならない。これは、リード端子４は曲げモーメントの影響を自身で吸収して電子部品５に影響を与えないからである。なお、ここで、電子部品５の両側とは、電子部品５における１つの側面３側とその反対側（反対の側面12側）とをいう。
【００４１】
そのため、曲げモーメントに起因する、電子部品５を実装基板８から引き剥がす方向に加わる力は、電子部品５の両側で最も大きくなる。従って、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13に介在物がある場合には、その介在物の両側で引張り応力が最も大きくなる。
【００４２】
このような場合の第２接合材10として最適な材料は、半田および導電性樹脂である。そして、その配置は、図２においては、第２接合材10のうち、接続領域13の中央部付近には半田を配置し、電子部品５の１つの側面３側付近には導電性樹脂（導電性樹脂11とは異なる。）を配置することが好ましい。つまり、接続領域13の中央部付近には、第２接合材10の半田の部分が配置され、接続領域13のうち１つの側面３側には、第２接合材10の導電性樹脂の部分が配置され、接続領域13のうち１つの側面３側の反対側（反対の側面12側）には、導電性樹脂11が配置されている構成である。
【００４３】
また、平面視では、図３で示した第２接合材10の上側と下側と右側とに、導電性樹脂の部分が配置されているものである。つまり、接続領域13を平面視した際に、接続領域13の中央部付近に第２接合材10の半田の部分が配置されており、接続領域13の周縁部に、導電性樹脂11と第２接合材10の導電性樹脂の部分が配置されている構成である。
【００４４】
このような構成によれば、第２接合材10における半田の部分に最も大きい引張り応力が加わることを避けることができる。従って、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置１がさらされた場合であっても、第２接合材10における半田の部分が破断しにくくなる。その結果、電子部品５の実装の耐久性が向上し、電子装置１を故障しにくいものとすることができる。
【００４５】
なお、導電性樹脂11および第２接合材10における導電性樹脂の材料には、シリコン樹脂，フェノール樹脂，エポキシ樹脂等の樹脂に、銀，金，銅，ニッケル，白金等の金属フィラーを含有させたものが用いられる。
【００４６】
また、第２接合材10における半田の材料には、錫，銀，銅またはこれらの合金等から成るものが用いられる。
【００４７】
また、第１接合材９は、この場合は曲げモーメントの影響を受けないので、半田または導電性樹脂のいずれであってもよい。ここでは特に、接合力の大きさの点で、半田を使用することが好ましい。
【００４８】
なお、以下の説明において、半田および導電性樹脂とは、ここで説明した材料のうちいずれかから成るものであるとする。
【００４９】
そして、第２の場合として、電子装置１がマイナスの温度域内の温度サイクルにさらされ、電子装置１全体に電子部品５を実装基板８から引き剥がそうとする方向に曲げモーメントが発生した場合であって、リード端子４が、曲げモーメントの影響をある程度吸収するものの、電子部品５に曲げモーメントの影響を与えるものである場合について説明する。
【００５０】
この場合は、電子装置１がマイナスの温度域内の温度サイクルにさらされることに起因する曲げモーメントは、リード端子４まで含めた電子部品５の両側に加わることとなる。なお、ここで、リード端子４まで含めた電子部品５の両側とは、電子部品５における一つの側面３側の反対側（反対の側面12側）と、リード端子用接続パッド７に接合されたリード端子４の先端側とをいう。また、電子部品５における１つの側面３側に加わる曲げモーメントは、比較的小さいものとなる。なお、この場合には、電子部品５における１つの側面３側の反対側の方が、リード端子４の先端側よりも大きい曲げモーメントが加わる。これは、リード端子４は曲げモーメントの影響を自身である程度吸収するため、リード端子４の先端側に加わる曲げモーメントを軽減できるからである。
【００５１】
そのため、曲げモーメントに起因する、電子部品５を実装基板８から引き剥がす方向に加わる力は、電子部品５における１つの側面３側の反対側で最も大きくなる。従って、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において、１つの側面３側の反対側の導電性樹脂11に加わる引張り応力が最も大きくなる。また、接続領域13の１つの側面３側では、何らかの介在物が存在したとしても、引張り応力による影響は比較的小さい。
【００５２】
このような場合の第２接合材10として最適な材料は、半田であり、その配置は以下のようであることが好ましい。つまり、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において、１つの側面３側には半田である第２接合材10が配置されており、１つの側面３側の反対側（反対の側面12側）に導電性樹脂11が配置されている構成が好ましい。このような構成によれば、半田である第２接合材10に最も大きい引張り応力が加わることを避けることができる。従って、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置１がさらされた場合であっても、半田である第２接合材10が破断しにくくなる。その結果、電子部品５の実装の耐久性が向上し、電子装置１を故障しにくいものとすることができる。
【００５３】
また、第１接合材９は曲げモーメントの影響を受けるが、リード端子４が曲げモーメントをある程度吸収しているため、破断に至る程度の深刻な引張り応力は第１接合材９に加わらない。従って、第１接合材９は、半田または導電性樹脂のいずれであってもよい。ここでは特に、接合力の大きさの点で、半田を使用することが好ましい。
【００５４】
なお、ここで、電子装置１がマイナスの温度域内の温度サイクルにさらされ、電子装置１全体に電子部品５を実装基板８から引き剥がそうとする方向に曲げモーメントが発生した場合であって、特に、曲げモーメントの影響をある程度吸収するものの電子部品５に曲げモーメントの影響を与えるリード端子４である場合について、以下に２つの具体例を示す。なお、これら２つの具体例ではともに、−50℃および＋125℃の各温度に制御した恒温槽に15分ずつ保持することを１サイクルとして4000サイクル繰り返す熱サイクル加速試験を行なったところ、半田である第２接合材10に亀裂は発生しなかった。
【００５５】
まず、第１の具体例を以下に示す。
【００５６】
電子部品５の寸法は、図２における電子装置１の上下方向を高さとし、図２における電子装置１の左右方向を縦とし、図２における電子装置１の奥行き方向を横とした場合に、縦が8.65ｍｍ、横が10ｍｍであり、高さが4.4ｍｍである。また、電子部品５の外装樹脂５ｃの材料としては、例えばエポキシ樹脂を使用した。
【００５７】
電子部品５の下面の電極２の寸法は、縦が6.8ｍｍ、横が10.0ｍｍであり、厚みが1.3ｍｍである。また、電極２の材料としては、銅を使用した。
【００５８】
電極用接続パッド６の寸法は、縦が8.38ｍｍ、横が10.6ｍｍであり、厚みが0.05ｍｍである。また、電極用接続パッド６の材料としては、タングステンを使用した。
【００５９】
リード端子用接続パッド７の寸法は、縦が3.8ｍｍ、横が２ｍｍであり、厚みが0.05ｍｍである。また、リード端子用接続パッド７の材料としては、タングステンを使用した。
【００６０】
導電性樹脂10の寸法は、縦が6.5ｍｍ、横が10ｍｍであり、厚みが0.10ｍｍである。また、導電性樹脂10の材料としては、銀フィラーをエポキシ樹脂に含有させたものを使用した。
【００６１】
第２接合材11の寸法は、縦が1.8ｍｍ、横が10ｍｍであり、厚みが0.100ｍｍである。また、半田である第２接合材11の材料としては、錫，銀および銅等を含む半田を使用した。
【００６２】
第１接合材９の寸法は、縦が3.8ｍｍ、横が2.0ｍｍであり、厚みが0.100ｍｍである。また、半田である第１接合材９の材料としては、錫，銀および銅等を含む半田を使用した。
【００６３】
リード端子４の形状および寸法は、電子部品５の１つの側面３から実装基板８の主面に平行な方向に2.9ｍｍ伸び、中途で実装基板８の主面に垂直な方向に3.2ｍｍ折り曲がっており、そして、また実装基板８の主面に平行な方向に2.5ｍｍ伸び、その先端を電子部品５のリード端子用接続パッドに取り付けた。また、リード端子４の材料としては、銅を使用した。
【００６４】
次に、第２の具体例を以下に示す。
【００６５】
電子部品５の寸法は、図２における電子装置１の上下方向を高さとし、図２における電子装置１の左右方向を縦とし、図２における電子装置１の奥行き方向を横とした場合に、縦が6.10ｍｍ、横が6.54ｍｍであり、高さが2.3ｍｍである。また、電子部品５の外装樹脂５ｃの材料としては、エポキシ樹脂を使用した。
【００６６】
電子部品５の下面の電極２の寸法は、縦が5.5ｍｍ、横が5.3ｍｍであり、厚みが1.3ｍｍである。また、電極２の材料としては、銅を使用した。
【００６７】
電極用接続パッド６の寸法は、縦が7.0ｍｍ、横が6.1ｍｍであり、厚みが0.05ｍｍである。また、電極用接続パッド６の材料としては、タングステンを使用した。
【００６８】
リード端子用接続パッド７の寸法は、縦が2.5ｍｍ、横が1.5ｍｍであり、厚みが0.05ｍｍである。また、リード端子用接続パッド７の材料としては、タングステンを使用した。
【００６９】
導電性樹脂10の寸法は、縦が2.5ｍｍ、横が5.3ｍｍであり、厚みが0.100ｍｍである。また、導電性樹脂10の材料としては、銀フィラーをエポキシ樹脂に含有させたものを使用した。
【００７０】
第２接合材11の寸法は、縦が4.5ｍｍ、横が5.3ｍｍであり、厚みが0.100ｍｍである。また、半田である第２接合材11の材料としては、錫，銀および銅等を含む半田を使用した。
【００７１】
第１接合材９の寸法は、縦が2.5ｍｍ、横が1.5ｍｍであり、厚みが0.100ｍｍである。また、半田である第１接合材９の材料としては、錫，銀および銅等を含む半田を使用した。
【００７２】
リード端子４の形状および寸法は、電子部品５の１つの側面３から実装基板８の主面に平行な方向に1.35ｍｍ伸び、中途で実装基板８の主面に垂直な方向に1.5ｍｍ折り曲がっており、そして、また実装基板８の主面に平行な方向に1.05ｍｍ伸び、その先端を電子部品５のリード端子用接続パッドに取り付けた。また、リード端子４の材料としては、銅を使用した。
【００７３】
そして、第３の場合として、電子装置１がマイナスの温度域内の温度サイクルにさらされ、電子装置１全体に電子部品５を実装基板８から引き剥がそうとする方向に曲げモーメントが発生した場合であって、リード端子４が、曲げモーメントの影響をほとんど吸収せず、電子部品５に与える曲げモーメントの影響が大きいものである場合について説明する。
【００７４】
この場合は、電子装置１がマイナスの温度域内の温度サイクルにさらされることに起因する曲げモーメントは、リード端子４まで含めた電子部品５の両側に加わることとなる。なお、ここで、リード端子４まで含めた電子部品５の両側とは、電子部品５における１つの側面３側の反対側（反対の側面12側）と、リード端子用接続パッド７に接合された、リード端子４の先端側とをいう。また、電子部品５における１つの側面３側に加わる曲げモーメントは、比較的小さいものとなる。なお、この場合には、電子部品５における１つの側面３側の反対側と、リード端子４の先端側とは、ほぼ同じ大きさの曲げモーメントが加わることとなる。これは、リード端子４は曲げモーメントの影響をほとんど吸収しないため、リード端子４の先端側に加わる曲げモーメントをほとんど軽減できないからである。
【００７５】
そのため、曲げモーメントに起因する、リード端子４を含む電子部品５を実装基板８から引き剥がす方向に加わる力は、リード端子４の先端側と、電子部品５の１つの側面３側の反対側とで大きくなる。従って、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13の１つの側面３側の反対側の導電性樹脂11に加わる引張り応力と、第１接合材９に加わる引張り応力とが大きくなる。また、接続領域13の１つの側面３側には、何らかの介在物が存在したとしても、引張り応力による影響は比較的小さい。
【００７６】
このような場合の第２接合材10として最適な材料は、半田である。その配置は以下のようであることが好ましい。つまり、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において、１つの側面３側には第２接合材10である半田が配置されており、１つの側面３側の反対側（反対の側面12側）に導電性樹脂11が配置されている構成が好ましい。このような構成によれば、半田である第２接合材10に最も大きい引張り応力が加わることを避けることができる。
【００７７】
また、第１接合材９として最適な材料は導電性樹脂である。これにより、接続領域13の他の領域と比較して大きい引張り応力が半田に加わることを防ぐことができる。従って、マイナスの温度域内の温度サイクルに電子装置１がさらされた場合であっても、第２接合材10である半田および第１接合材９が破断しにくくなる。その結果、電子部品５の実装の耐久性が向上し、電子装置１を故障しにくいものとすることができる。
【実施例】
【００７８】
本発明の電子装置の実施例を以下に説明する。なお、本実施例においては、図１〜図３に示す例の電子装置１を作製した。
【００７９】
まず、実装基板８として窒化アルミニウムから成るセラミック基板を準備して、この実装基板８の上面にタングステンから成る厚膜導体を形成した。
【００８０】
次に、この厚膜導体の表面に、メッキ処理によりニッケル層および金層を形成して、電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７とした。
【００８１】
次に、リード端子用接続パッド７上に、第１接合材９を塗布し、電極用接続パッド６上に、第２接合材10および導電性樹脂11を塗布した。
【００８２】
次に、下面に電極２を有し、１つの側面３にリード端子４を有する電子部品５を準備して、実装基板８に実装した。なお、電極２は第２接合材10および導電性樹脂11上に、リード端子４の先端は第１接合材９上に配置した。
【００８３】
次に、電子部品５を実装基板８に実装した状態で、温度を150℃に保ったリフロー炉によって、電子部品５を実装基板８上に固定して、電子装置１を得た。
【００８４】
なお、第２接合材10および導電性樹脂11は、電子部品５の１つの側面３から対向する側面12に向かう方向に並べ、１つの側面３側とは反対側に導電性樹脂11を配置した。
【００８５】
実装基板８の寸法は、図１における実装基板８の上下方向を縦とし、図１における実装基板８の左右方向を横とした場合に、縦が100ｍｍであり、横が100ｍｍであるものとした。また、実装基板８の厚みは２ｍｍとした。
【００８６】
電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７の寸法は、図３における電子装置１の上下方向を縦とし、図３における電子装置１の左右方向を横とした場合に、縦をそれぞれ10.5ｍｍおよび２ｍｍとし、横を９ｍｍおよび４ｍｍとした。また、電極用接続パッド６およびリード端子用接続パッド７の厚みは0.2ｍｍとした。
【００８７】
第１接合材９の寸法は、縦および横を前述したように定義して、縦を２ｍｍとし、横を４ｍｍとした。また、第１接合材９の厚みは0.1ｍｍとした。
【００８８】
第２接合材10および導電性樹脂11の寸法は、縦および横を前述したように定義して、縦をそれぞれ10.5ｍｍおよび10.5ｍｍとし、横を１ｍｍおよび８ｍｍとした。また、第２接合材10および導電性樹脂11の厚みは0.1ｍｍとした。
【００８９】
第１接合材９および第２接合材10は、錫，銀および銅から成る半田を使用した。また、導電性樹脂11は、エポキシ樹脂に銀フィラーを含有させたものを使用した。
【００９０】
電子部品５の寸法は、図２における電子装置１の上下方向を高さとし、図２における電子装置１の左右方向を縦とし、図２における電子装置１の奥行き方向を横とした場合に、縦が8.5ｍｍで、横が10ｍｍで、高さが4.5ｍｍであるものとした。
【００９１】
リード端子４の材料としては、銅を使用した。また、リード端子４の寸法は、図２における電子装置１の上下方向を高さとし、図２における電子装置１の左右方向を長さとし、図２における電子装置１の奥行き方向を幅とした場合に、長さを６ｍｍとし、幅を0.85ｍｍとし、高さを3.2ｍｍとした。
【００９２】
さらに、比較例の電子装置として、電子部品の電極および電極用接続パッドの接続に半田のみを使用したものを作製した。
【００９３】
なお、比較例の電子装置において、電子部品の電極および電極用接続パッドの接続に用いられる部材以外は、実施例の電子装置１と同様とした。
【００９４】
得られた実施例および比較例の電子装置を用いて、−50℃および＋125℃の各温度に制御した恒温槽に15分ずつ保持することを１サイクルとして4000サイクル繰り返す熱サイクル加速試験を行なった。そして、熱サイクル加速試験が終わった電子装置を切断して断面形状の外観検査を行ない、半田が使用された第２接合材が破断しているかどうかを確認した。
【００９５】
その結果、実施例の電子装置１では、第２接合材10としての半田は破断しておらず、亀裂も入っていなかった。しかしながら、比較例の電子装置では、電極および電極用接続パッドの間の接続領域において、電子部品の１つの側面側とは反対側の部分の半田に致命的な大きさの亀裂が生じており、電子部品および電極用接続パッドの電気的な接続不良が生じていた。
【００９６】
この結果から、電子部品５が実装基板８に、リード端子４の先端を第１接合材９によってリード端子用接続パッド７に接続し、電極２を第２接合材10および導電性樹脂11によって電極用接続パッド６に接続して実装されており、電極２および電極用接続パッド６の間の接続領域13において、電子部品５の１つの側面３側とは反対側12に導電性樹脂11が配置されていることによって、半田である第２接合材10が破断することを抑制し、電子部品５の実装の耐久性を向上させて電子装置１の故障を抑制することができることが分かった。
【符号の説明】
【００９７】
１：電子装置
２：電極
３：１つの側面
４：リード端子
５：電子部品
５ａ：チップ部品
５ｂ：ワイヤー
５ｃ：外装樹脂
６：電極用接続パッド
７：リード端子用接続パッド
８：実装基板
９：第１接合材
10：第２接合材
11：導電性樹脂
12：１つの側面の反対の側面
13：接続領域
【図１】
2011096692.tif 000003
【図２】
2011096692.tif 000004
【図３】
2011096692.tif 000005