(57)【要約】【課題】本発明は、鉛フリーハンダを搭載したプリント基板に、熱損傷を受けることなく確実にハンダ付け可能な電極端子を有する電子部品とその実装体を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の電子部品１０は部品本体１２を支持する支持部材１６を備え、支持部材１６の底面にこの底面を横断する溝部１８を有することを特徴とし、基板２０とともにリフロー時に熱風が流通する熱風流路Ｒを形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にハンダ付けされるハンダ付け部を有する電極端子と、
一端面に前記電極端子を有する部品本体と、
前記電極端子が挿通される挿通部に該電極端子を挿通して前記部品本体を支持する支持部材と、を備える電子部品において、
前記支持部材は、前記部品本体に対向する面とは反対側の底面に、前記挿通部から該底面の周辺に向かって延伸して形成され該周辺に向かって折り曲げられた前記電極端子の前記ハンダ付け部を収納する収納溝と、前記底面の一側から他側へ該底面を横断する溝部とが形成されていることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記収納溝と前記溝部とは連通している請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
基板にハンダ付けされるハンダ付け部を有する電極端子と、
一端面に前記電極端子を有する部品本体と、
前記電極端子が挿通される挿通部に該電極端子を挿通して前記部品本体を支持する支持部材と、を備える電子部品において、
前記支持部材は、前記部品本体に対向する面とは反対側の底面の外周から前記ハンダ付け部が突出するように前記電極端子を挿通していることを特徴とする電子部品。
【請求項４】
基板と、
該基板にハンダ付けされるハンダ付け部を有する電極端子と、
一端面に前記電極端子を有する部品本体と、
前記電極端子が挿通される挿通部に該電極端子を挿通して前記部品本体を支持する支持部材と、を備える電子部品の実装体において、
前記支持部材は、前記部品本体に対向する面とは反対側の底面に、前記挿通部から該底面の周方向に延伸して形成されるとともに該周辺方向に折り曲げられた前記電極端子の前記ハンダ付け部を収納する収納溝を備えており、
且つ、該支持部材と前記基板との間に、リフロー時の熱風が流通する熱風流路が形成されていることを特徴とする電子部品の実装体。
【請求項５】
前記基板は、前記ハンダ付け部とハンダ付けされるランドを有し、前記熱風により加熱される受熱部が前記ランドに連続して形成されている請求項４に記載の電子部品の実装体。
【請求項６】
前記受熱部は前記熱風流路の延在方向にわたって形成されている請求項５に記載の電子部品の実装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子を有する電子部品のプリント基板への取付けを容易にするために、その端面に実装用の絶縁部材を有する所謂チップ形電子部品と、その実装体とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に考慮して部品実装基板に鉛を含まないハンダ（鉛フリーハンダ）が使用される頻度が高まっている。しかしながら、この鉛フリーハンダは、従来の共晶ハンダと比較すると溶融温度が高く、しかもその溶融温度と電子部品の損傷温度との差が小さい。より具体的には、従来の共晶ハンダの融点は約１８３℃であり、鉛フリーハンダの融点は例えば２２０〜２３０℃と比較的高い。また、電子部品の一例であるアルミニウム電解コンデンサは内部に電解液を含有しており、この電解液の沸点は２４０℃付近であるといわれている。
【０００３】
従って、共晶ハンダが搭載されている場合には、ハンダの融点と電子部品が損傷するおそれのある温度（以下、部品損傷温度という。）との間の温度幅が広く、十分な余裕があるものの、鉛フリーハンダが搭載されている場合には、ハンダの融点と部品損傷温度との間の温度幅は１０℃前後しかなく、ハンダが融点に達した後の余裕がほとんどない状態となる。
【０００４】
つまり、鉛フリーハンダを使用した場合には、ハンダを溶融させるために基板の表面温度を上昇させると、電子部品が損傷するおそれがあり、他方、電子部品の損傷を防ぐために、加熱強度や加熱時間を抑えると、ハンダが十分に溶融せずにハンダ付け不良が生じるという問題がある。
【０００５】
特に、アルミニウム電解コンデンサはその構成要素として多くの金属を含むために、アルミニウム電解コンデンサ自身が熱を吸収してしまい、短時間により多くの熱量をハンダ部に供給することができない。  また、基板上のランドとハンダのみを加熱しようとしても、金属は熱伝導性がよいためにアルミニウム電解コンデンサに吸熱されてしまい、ランド部とハンダ部のみを温度上昇させることは困難である。このためハンダの未溶融が発生しやすい。
【０００６】
一般にアルミニウム電解コンデンサなどのチップ形電子部品は、部品下に端子及びランドを設ける構造となっている。このため、リフロー時の熱風がその箇所には当たらないので、特に部品下は温度上昇し難くハンダが未溶融になりやすい。
【０００７】
図７は、アルミ電解コンデンサを基板上に搭載した実装体１００を示す断面模式図である（特許文献１参照）。
【０００８】
実装体１００は、電子部品１１０を基板１２０にハンダ１３０で固着搭載したものである。電子部品１１０は、電極端子１１４を有する部品本体１１２と、部品本体を支持する支持部材１１６とを備えている。電極端子１１４は部品本体１１２から垂下して、支持部材１１６の底面に沿って外周側へ延伸するように折り曲げられている。そして折り曲げられた電極端子部１１４ｂは支持部材１１６に形成されている収納溝に収納されている。
【０００９】
また、基板１２０にはこの電子部品１１０を載置するランド１２８が設けられており、折り曲げられた電極端子部１１４ｂがランド１２８にハンダ１３０で固着されている。電極端子部１１４ｂの底面と支持部材１１６の底面とはほぼ同一平面になるように形成されているので、電子部品１１０は基板１２０にほぼ密着して固定されている。このため、かかる電子部品の実装体では、過度の振動が加わった場合でも異音を発生したり、あるいは端子折れによって部品本体が落下するなどという不具合の発生しない構造であった。
【００１０】
しかし、この実装体１００では、電極端子１１４とランド１２８とのハンダ付け部で部品直下Ｚに相当する部分は支持部材１１６によって加熱が妨げられる。このためハンダ付け部の温度上昇が不十分でありハンダが未溶融になりやすい。故に、融点の高い鉛フリーハンダを用いても電子部品に熱的損傷を与えることなくハンダを溶融させて確実に固着可能な電子部品と、その実装体との開発が望まれている。
【特許文献１】特開平９−１９０９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、鉛フリーハンダを搭載したプリント基板に、熱損傷を受けることなく確実にハンダ付け可能な電極端子を有する電子部品とその実装体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電子部品は、基板にハンダ付けされるハンダ付け部を有する電極端子と、一端面に前記電極端子を有する部品本体と、電極端子が挿通される挿通部に電極端子を挿通して部品本体を支持する支持部材とを備える電子部品において、支持部材は、部品本体に対向する面とは反対側の底面に、挿通部からこの底面の周辺に向かって延伸して形成され、この周辺に向かって折り曲げられた電極端子のハンダ付け部を収納する収納溝と、前記底面の一側から他側へこの底面を横断する溝部とが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
一般にこのような電極端子を有する電子部品では、曲折した電極端子をその直下でランドにハンダ付けする構造となっているため、リフロー時の熱風が支持部材に遮られてハンダ付け箇所には充分当たらない。しかし、本発明の電子部品は、支持部材の基板との当接面に熱風を流通可能な溝部を形成しているので、リフロー時の熱風がこの溝部を通過することができる。これによりハンダ付け箇所を十分に加熱することができるので融点の高い鉛フリーハンダでも容易に溶融することができる。
【００１４】
ここで、電極端子のハンダ付け部を収納する収納溝と底面を横断する溝部とは連通していることが望ましい。収納溝と溝部とを連通させることでより一層十分にハンダ付け箇所を加熱することができる。
【００１５】
また、本発明の電子部品は、基板にハンダ付けされるハンダ付け部を有する電極端子と、一端面に前記電極端子を有する部品本体と、電極端子が挿通される挿通部に電極端子を挿通して部品本体を支持する支持部材とを備える電子部品において、支持部材は、部品本体に対向する面とは反対側の底面の外周からハンダ付け部が突出するように電極端子を挿通していることを特徴とする。
【００１６】
かかる構成の電子部品は、電極端子のハンダ付け部が電子部品の外周部へ突出して設けられているので、リフロー時にハンダ付け部を十分に加熱することができる。従って、融点の高い鉛フリーハンダでも容易に溶融することができる。
【００１７】
本発明の電子部品の実装体は、基板と、この基板にハンダ付けされるハンダ付け部を有する電極端子と、一端面に前記電極端子を有する部品本体と、電極端子が挿通される挿通部に電極端子を挿通して部品本体を支持する支持部材とを備える電子部品の実装体において、支持部材は、部品本体に対向する面とは反対側の底面に、挿通部からこの底面の周方向に延伸して形成されるとともに、周辺方向に折り曲げられた電極端子のハンダ付け部を収納する収納溝を備えており、且つ、支持部材と基板との間に、リフロー時の熱風が流通する熱風流路が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の実装体は、電子部品と基板との間に熱風を流通可能な熱風流路が形成されているので、リフロー時の熱風がこの熱風流路を通過することにより電極端子とともにハンダ付け箇所を十分に加熱することができる。従って、融点の高い鉛フリーハンダでも容易に溶融することができるので、電子部品と基板との安定した接合強度を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の電子部品の実装体において、基板は、ハンダ付け部とハンダ付けされるランドを有し、熱風により加熱される受熱部がランドに連続して形成されていることが望ましい。そして、受熱部は熱風流路の延在方向にわたって形成されているとよい。
【００２０】
一般にプリント基板は、エポキシ含浸ガラス布やアルミナなどの絶縁基材に銅箔などの導電体を被覆し、この導電体表面に所定の回路をスクリーン印刷した後、エッチングなどにより不要部を除去して導電体の所定の回路パターンを形成し、さらに電子部品を搭載するランド部以外を樹脂などの絶縁被膜でマスキングして形成されている。ランド部は所定の部位に他の回路との干渉を避けるように配置されているが、本態様では、他の回路と干渉しない範囲で銅箔などの導電体を受熱部として所定のランドに連続して形成しておく。このような受熱部を部品直下に形成しておけば、熱風流路を通過する熱風によってこの受熱部が昇温して各ランドとハンダとを効果的に昇温することができ、より効率よくハンダを溶融することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について図を参照しながら説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態を示す電子部品の模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ視平面図、（ｄ）は（ｂ）のＢ視側面図である。
【００２３】
電子部品１０は、一端面１２ａに複数の電極端子（以後、単に端子という。）１４を備える部品本体１２と、この部品本体１２を支持する支持部材１６とを備えている。支持部材１６は樹脂などの絶縁体からなり、端子１４を挿通する挿通孔１６ａと、端子１４を折り曲げ収納する収納溝１６ｂとを有し、挿通孔１６ａに端子１４を挿通するとともに、部品本体１２の少なくとも一端面１２ａに当接して部品本体１２を支持する。部品本体から導出された端子１４は、挿通孔１６ａを挿通する垂下部１４ａと、部品本体の外周側に延伸するように水平に曲折された曲折部（以後、ハンダ付け部ともいう。）１４ｂとを有している。曲折部１４ｂは、支持部材１６の収納溝１６ｂに収納されて部品本体１２とともに支持部材１６を挟持している。なお、端子１４は扁平状をなし曲折部１４ｂの底面１４ｃが支持部材の底面１６ｃとほぼ同一平面になるように曲折されている。
【００２４】
本態様の電子部品１０においては、支持部材１６の底面１６ｃにこの底面１６ｃを横断する溝部１８が形成されており、端子１４の垂下部１４ａはこの溝部１８を貫通して垂下している。つまり、収納溝１６ｂと溝部１８とは連通しており、端子１４の垂下部１４ａはこの溝部１８に露出するように形成されている。
【００２５】
上記のように溝部１８を形成することで、電子部品１０を基板へ搭載する際のリフロー時に端子１４の垂下部１４ａを容易に加熱することができ、この熱が曲折部１４ｂに伝導してハンダ付け部１４ｂに接するハンダを効果的に溶融することができる。従って共晶ハンダに比べて融点の高い鉛フリーハンダを用いても部品本体に熱的損傷を与えることなく電子部品１０を実装することができる。
【００２６】
なお、電子部品としては、チップ形のアルミニウム電解コンデンサを挙げることができる。このコンデンサ本体（部品本体１２）は、電極箔とセパレータとを巻回して、電解液や固体電解質を含浸させたコンデンサ素子Ａ１が円筒形のアルミニウムケースＡ２に収納され、ケース開口部が弾性封口体Ａ３によって封口された円筒形のものである（以後の図においては、コンデンサ本体の断面図は省略する。）。
【００２７】
図２に上記の構成を有する電子部品１０を基板２０にハンダ３０で固着して搭載した電子部品の実装体１を示す。
【００２８】
実装体１において、基板２０は、エポキシ含浸ガラス布やアルミナなどの絶縁部材からなる基材２２と、この基材２２表面に被覆され所定の回路を形成する導電体２４と、この導電体２４表面に被覆される絶縁膜２６とから構成されている。端子１４の曲折部１４ａに対応する絶縁膜２６は欠損しており、端子１４のハンダ付け部１４ｂをハンダ３０で固着する導電体２４からなるランド２８を形成している。
【００２９】
上記のように、本実施形態の電子部品１０はその支持部材１６の底面側に溝部１８を有している。このため、本実装体１では、基板表面２０ａとこの溝部１８とでリフロー時の熱風が流通する熱風流路Ｒを形成している。端子１４の垂下部１４ａはこの熱風流路Ｒ内に露出しているので、通過する熱風により容易に加熱することができる。従って、リフロー時には熱風流路Ｒを熱風が通過しやすい方向に基板を配置するとよい。
【００３０】
また、図３に示すように基材２０のランド２８に連続して受熱部２９を形成するとよい。すなわち、基板２０にプリント印刷して所定の回路パターンを形成する際に、電子部品を搭載するランド２８に連続して所望の受熱部２９のパターンを熱風流路の延在方向にわたって形成しておく。受熱部２９は、銅箔などの導電体２４からなりランド２８に連続して形成されているので、熱風流路Ｒを通過する熱風から受熱してランド２８を介してハンダ３０へ供給される熱量を増大することができる。従って、端子の垂下部１４ａを伝導する熱量と協働してハンダ３０の溶融を促進することができる。この受熱部２９のパターン（形状）は、特に制約はないが、周辺の回路と干渉しない範囲で面積が大きい方が望ましい。図３（ａ）に示すように、少なくとも熱風流路２４の幅Ｗを有し、僅かな隙間ｄを隔てて熱風流路の延在方向に沿ってＴ字形を対称に配置したパターンを例示することができる。また、（ｂ）のように、電子部品１０の底面形状とほぼ同等の形状を有する受熱部２９を形成してその一部にランド２８を設けるようにしてもよい。このように基板２０に受熱部２９を設けることでハンダ３０の溶融をさらに促進することができる。
【００３１】
以上のように、本態様によれば、鉛フリーハンダを搭載した実装体であっても、ハンダの未溶融による電子部品の固着不良が生じることがなく、過度の振動などにより電子部品が脱落したり、異音を発するという問題も生じない。
【００３２】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態を示す電子部品の断面模式図である。本態様の電子部品１０’は、部品本体からの端子の導出態様が異なることと、支持部材に溝部が形成されていないこと以外は実質的に第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
本態様の電子部品１０’は、複数の端子１４を有する部品本体１２と、この部品本体１２を支持する支持部材１６とを備えている。端子１４は、部品本体１２の下面から支持部材１６の挿通孔１６ａに沿って角度αを持って支持部材１６の底面１６ｃへ導出されている。端子１４のハンダ付け部１４ｂは支持部材１６の外周部から突出してその底面１４ｃが支持部材の底面１６ｃとほぼ同一平面になるように曲折されている。
【００３４】
この電子部品１０’においては、支持部材１６の外周部から突出している端子のハンダ付け部１４ｂが基板のランドにハンダ付けされる。従って、ハンダ付け部１４ｂは支持部材１６によって加熱を妨げられることがないので、第１の実施形態のように支持部材１６に溝部１８を設けなくてもよい。本態様では、リフロー時にハンダ付け部１４ｂとともにハンダをも充分に加熱することができるので、効果的にハンダを溶融することができる。従って共晶ハンダに比べて融点の高い鉛フリーハンダを用いても熱的損傷を与えることなく電子部品１０を確実に実装することができる。
【００３５】
図５に上記の構成を有する電子部品１０’を基板２０’にハンダ３０で固着して搭載した電子部品の実装体２を示す。なお、第１の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
実装体２は、電子部品１０’を基板２０’に載置して端子１４のハンダ付け部１４ｂと基台２０’のランド２８とをハンダ３０で固着した構造である。本態様の構造では、ランド２８が電子部品１０’の外周部に隣接して設けられている。これ故、リフロー時にハンダ付け１４ｂとともにハンダをも充分に加熱することができる。従って、鉛フリーハンダを搭載した実装構造であっても、ハンダの未溶融による電子部品の固着不良が生じることがなく、過度の振動などにより電子部品が脱落したり、異音を発するという問題も生じない。
【００３７】
なお、本発明は、上記の実施の態様に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。例えば、第１の実施形態において、電子部品１０の支持部材１６に図６に示すような銅などの金属部材Ｍを埋設して補助電極としてもよい。この補助電極を端子１４とともに基板２０にハンダ付けすることで電子部品１０を基板２０へさらに強固に固着することができ、過度の振動による電子部品１０の脱落や異音の発生を回避することができる。
【００３８】
また、第２の実施形態においては、端子１４を角度αを持って支持部材１６から導出するようにしたが、端子１４の長さに余裕があれば、部品本体から垂下して、しかる後に第１の実施形態と同様に収納溝を設けた支持部材の底面に沿って曲折してもよい。
【００３９】
（付記項１）
ランド部を有する基板と、
該基板のランド部にハンダ付けされるハンダ付け部を有する電極端子と、
一端面に前記電極端子を備えたアルミニウム電解コンデンサと、
前記電極端子が挿通される挿通部に該電極端子を挿通して前記アルミニウム電解コンデンサを支持する支持部材と、を備え、前記ランド部と前記ハンダ付け部とは鉛フリーハンダによりハンダ付けされている電子部品の実装体において、
前記支持部材は、前記アルミニウム電解コンデンサに対向する面とは反対側の底面に、前記挿通部から該底面の周辺に向かって延伸して形成され該周辺に向かって折り曲げられた前記電極端子の前記ハンダ付け部を収納する収納溝を備えており、
該支持部材と前記基板との間に、リフロー時の熱風が流通する熱風流路が形成されていることを特徴とする電子部品の実装体。
【００４０】
ここで、鉛フリーハンダとしては、Ａｕ−Ｓｎ系ハンダ、Ｓｎ−Ｃｕ系ハンダ、Ｓｎ−Ａｇ系ハンダ、Ｓｎ−Ａｕ−Ｃｕ系ハンダ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系ハンダなどを例示できる。
【００４１】
本発明が解決しようとする課題は、部品損傷温度の低いアルミニウム電解コンデンサの電極端子を、鉛フリーハンダを用いて基板にハンダ付けする際に、特に顕著に現れる。従って、上記付記項１の発明は、特に顕著な効果を奏するものである。
【００４２】
（付記項２）
ランド部を有する基板と、
該基板のランド部にハンダ付けされるハンダ付け部を有する電極端子と、
一端面に前記電極端子を備えた部品本体と、
前記電極端子が挿通される挿通部に該電極端子を挿通して前記部品本体を支持する支持部材と、を備える電子部品の実装体の製造方法において、
前記支持部材として、前記部品本体に対向する面とは反対側の底面に、前記挿通部から該底面の周辺に向かって延伸して形成され該周辺に向かって折り曲げられた前記電極端子の前記ハンダ付け部を収納する収納溝と、前記底面の一側から他側へ該底面を横断する溝部とが形成されているものを用意するステップと、
前記ランド部にハンダを塗布するステップと、
該ハンダ上に前記ハンダ付け部を配置するステップと、
前記ハンダ上に前記ハンダ付け部を配置することで前記溝部と前記基板とにより形成される熱風流路に熱風を流通させるステップと、を有することを特徴とする電子部品の実装体の製造方法。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、端子を有する電子部品、特にチップ形のアルミニウム電解コンデンサを鉛フリーハンダを用いてプリント基板へ固着する実装体に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施形態の電子部品の構成を説明する説明図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ部分断面図、（ｃ）はＡ視平面図、（ｄ）はＢ視側面図である。
【図２】第１実施形態の電子部品の実装体を示す部分断面概略図である。
【図３】基板２０における受熱部２９の形状を例示する平面図である。（ａ）は、ランド部と受熱部とが部分的に連続している形状であり、（ｂ）は受熱部にランド部が含まれる形状を示す。
【図４】第２実施形態の電子部品の構成を説明する部分断面概略図である。
【図５】第２実施形態の電子部品の実装体を示す概略構成図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は部分断面図である。
【図６】第１実施形態における支持部材に補助電極Ｍを設けた一例である。（ａ）は（ｂ）のＹ−Ｙ断面であり、（ｂ）は（ａ）のＣ視側面図である。
【図７】従来技術になる電子部品の実装体を示す部分断面概略図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：電子部品  １２：部品本体  １４：電極端子  １４ｂ：ハンダ付け部  １６：支持部材  １６ａ：挿通部  １６ｂ：収納溝  １６ｃ：底面  １８：溝部  ２０：基板  ２４：導電体  ２６：絶縁膜  ２８：ランド  ２９：受熱部  ３０：ハンダ  
Ｍ：補助電極  Ｒ：熱風流路
【図１】
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【図２】
2007317919.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007317919.tif 000006
【図５】
2007317919.tif 000007
【図６】
2007317919.tif 000008
【図７】
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