(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品本体と、前記電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極とを備え、
重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、
手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において前記外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である、チップ型電子部品。
【請求項２】
前記外部電極の厚みが０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満である、請求項１に記載のチップ型電子部品。
【請求項３】
前記外部電極の最外層がそれぞれ半田からなる、請求項１に記載のチップ型電子部品。
【請求項４】
電子部品本体の左右両端に金属を溶射してそれぞれ厚みが０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であって手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視においてコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である一対の外部電極を形成してなる、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であるチップ型電子部品の製造方法。
【請求項５】
手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において前記一対の外部電極の厚みがそれぞれ０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満である、請求項４に記載のチップ型電子部品の製造方法。
【請求項６】
電子部品本体の左右両端に金属を溶射した後、さらに半田を形成して一対の外部電極を形成する、請求項４に記載のチップ型電子部品の製造方法。
【請求項７】
電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極を備え、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において前記外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であるチップ型電子部品と、
前記チップ型電子部品が表面に直接実装されたプリント基板本体と、
前記外部電極に塗布されて前記チップ型電子部品をプリント基板上に直接固定している半田と
を有するプリント基板。
【請求項８】
電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極を備え、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において前記外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であって、前記外部電極の最外層がそれぞれ半田からなるチップ型電子部品をプリント基板本体の表面に戴置し、次いで前記半田を加熱して溶融した後に前記半田を冷却して硬化させることにより前記プリント基板本体に前記チップ型電子部品を直接実装させる方法。
【請求項９】
電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極を備え、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において前記外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であるチップ型電子部品を、プリント基板本体の表面に戴置し、次いで前記外部電極に半田を塗布した後に前記半田を硬化させることにより前記プリント基板本体に前記チップ型電子部品を直接実装させる方法。
【請求項１０】
電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極を備え、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において前記外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であるチップ型電子部品を、予め前記外部電極に対応する位置に半田を塗布したプリント基板本体の表面に戴置し、次いで前記半田を硬化させることにより前記プリント基板本体に前記チップ型電子部品を直接実装させる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチップ型電子部品とその製造方法、およびそれを備えたプリント基板、ならびにその実装方法に関し、より詳細には、「チップ立ち」を抑制することが出来るチップ型電子部品などに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図３に示すように、電子部品本体１１の左右両端に設けられた一対の外部電極１２を備えているチップ型電子部品１が知られている。チップ型電子部品１は、リード線を有さず、外部電極１２のそれぞれに塗布された半田３により直接プリント基板本体２１などに実装される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
半田３を用いてチップ型電子部品１をプリント基板本体２１などに実装する際に、左右の半田３ａ・３ｂが温度差を有すると、図４に示すように「チップ立ち」または「チップ浮き」と呼ばれる現象が生じる（以下、本明細書では、「チップ立ち」として統一して表記する）。
【０００４】
この現象は、実際には外部電極１２は図４に示すようにそのコーナー１３が円弧状（本明細書において「円弧状」と表記した場合には、楕円弧状も含む）になっていることに起因する。より詳細に説明すると、本来、左右一対の外部電極１２のそれぞれに対応する半田３ａ・３ｂは、左右同時に固化するはずである。しかし、何らかの理由により、左側の半田３ａの方が早く固化した場合には、当該半田３ａの体積が収縮する。この体積収縮が、まだ固化していない右側の半田３ｂから外部電極１２ｂを矢符Ｃの方向に回転させるように持ち上げる力を生じさせると考えられている。
【０００５】
このような「チップ立ち」という現象が起きた場合、当該プリント基板本体２１にはチップ型電子部品１が実装されていないことになる。従って、「チップ立ち」は歩留まりの低下に直結する。また、「チップ立ち」が生じたプリント基板本体２を再利用する際には、半田ごて等を用いて、チップ型電子部品１をプリント基板本体２１に固定している方の半田３ａを溶かしていったんチップ型電子部品１を取り外さなければならないという問題がある。
【０００６】
特開平６−２６７７８０号公報には、チップ立ちを抑制するために、半田付け時にチップ型電子部品に作用する回転モーメントを求め、この値がチップ立ち上がり角度によらず常に正になるようにチップ部品１の外部電極の厚みを設定することが開示されている。さらにチップ型電子部品の大きさが０．６ｍｍ（長さ）×０．３ｍｍ（高さ）である場合には、具体的な外部電極の厚みとしては、０．１７ｍｍ以上であることが好ましい旨も開示されている。しかし、この公報には、実際にチップ立ち試験を行った実施例２において、外部電極の長さが０．２ｍｍより短くなるとチップ立ちが発生しやすくなることが理解されると言う記載がある。従って、上記０．１７ｍｍ以上というのは、０．２ｍｍ以上と解釈するのが妥当である。
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討した結果、チップ型電子部品の重量が所定の重量以下である場合にチップ立ちが発生すると共に、当該所定の重量以下の場合には、特開平６−２６７７８０号公報とは全く逆に、外部電極の長さを０．２ｍｍ未満にすることなどにより、外部電極のコーナーの最大半径を所定の範囲にすることにより、チップ立ちを抑制することができるという知見を見いだし、本発明を完成させた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明に係るチップ型電子部品は、電子部品本体と、この電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極とを備え、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。
【０００９】
外部電極の厚みは０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満であることが好ましい。１つの実施の態様においては、外部電極の最外層はそれぞれ半田からなり得る。
【００１０】
上記課題を解決する本発明に係るチップ型電子部品の製造方法は、電子部品本体の左右両端に金属を溶射してそれぞれ厚みが０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であって手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視においてコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である一対の外部電極を形成してなる、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であるチップ型電子部品の製造方法である。
【００１１】
手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において一対の外部電極の厚みがそれぞれ０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満であることが好ましい。１つの実施の態様においては、電子部品本体の左右両端に金属を溶射した後、さらに半田を形成して一対の外部電極を形成し得る。
【００１２】
上記課題を解決する本発明に係るプリント基板は、上記のようなチップ型電子部品と、このチップ型電子部品が表面に直接実装されたプリント基板本体と、外部電極に塗布されてチップ型電子部品をプリント基板上に直接固定している半田とを有する。
【００１３】
上記課題を解決する本発明に係るチップ型電子部品を直接実装させる第１の方法は、電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極を備え、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であって、外部電極の最外層がそれぞれ半田からなるチップ型電子部品をプリント基板本体の表面に戴置し、次いで半田を加熱して溶融した後に半田を冷却して硬化させる方法である。
【００１４】
上記課題を解決する本発明に係るチップ型電子部品を直接実装させる第２の方法は、電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極を備え、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であるチップ型電子部品を、プリント基板本体の表面に戴置し、次いで外部電極に半田を塗布した後に半田を硬化させることによりプリント基板本体にチップ型電子部品を直接実装させる方法である。
【００１５】
上記課題を解決する本発明に係るチップ型電子部品を直接実装させる第３の方法は、電子部品本体の左右両端に設けられた一対の外部電極を備え、重量が０．００１グラム以上０．５グラム以下であり、手前・奥方向に垂直な断面で切断した断面視において外部電極のコーナーの最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であるチップ型電子部品を、予め外部電極に対応する位置に半田を塗布したプリント基板本体の表面に戴置し、次いで半田を硬化させることによりプリント基板本体にチップ型電子部品を直接実装させる方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係るチップ型電子部品１を示す斜投影図である。なお、本明細書においては、３方向を表すのに「左右方向」「手前・奥方向」「厚み方向」という用語を使用することがあるが、それぞれの意味は図１に示すとおりである。
【００１８】
チップ型電子部品１は、電子部品本体１１と、この電子部品本体１１の左右両端に設けられた一対の外部電極１２とを備えている。この実施の形態においては、電子部品本体１１は、左右いずれかの一端の近傍に手前・奥方向に平行なマージン１１３を有する金属層１１２を表面に積層された誘電体フィルム１１１を、マージン１１３が左右互い違いになるように厚み方向に複数枚積層して構成されている。このように、本実施の形態においては、積層型フィルムコンデンサを例に挙げて説明するが、これは一例にすぎない。本発明を適用できる他の電子部品としては、チップ型バリスタなどを挙げることが出来る。
【００１９】
外部電極１２は、後述するように３層に分かれているが、本実施の形態においては、手前・奥方向に垂直な断面でチップ型電子部品１を切断した断面図である図２に示すように、この外部電極１２のコーナー１３の最大半径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下となっている。コーナー１３の最大半径を０．０５ｍｍよりも小さくなるように外部電極１２を形成することは困難である。逆にコーナー１３の最大半径が０．２ｍｍを越える場合には、チップ立ちを効果的に抑制できない。コーナー１３の好ましい最大半径は０．１ｍｍ以上０．１６ｍｍ以下であり、より好ましい最大半径は０．１２ｍｍ以上０．１６ｍｍ以下である。
【００２０】
チップ型電子部品１の重量は０．００１グラム以上０．５グラム以下である。重量が０．００１グラム未満のチップ型電子部品を製造することは極めて困難である。逆に重量が０．５グラムを越えるチップ型電子部品においては、十分な重量があるので、たとえ左右の半田３ａ・３ｂに温度差があってもチップ立ちが生じにくく、本発明を適用するまでもない。すなわち、チップ立ちの課題は０．５グラム以下のチップ型電子部品に固有の課題であり、０．５グラムを越えるチップ型電子部品においてはチップ立ちという課題は存在しない。
【００２１】
本発明を適用するに好ましいチップ型電子部品の重量は０．０１グラム以上０．５グラム以下であり、より好ましい好ましいチップ型電子部品の重量は０．０５グラム以上０．５グラム以下である。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る電子部品の製造方法を説明する。
【００２３】
公知の方法によって得られた積層型フィルムコンデンサ等の電子部品本体１１の左右両端に外部電極１２をそれぞれ形成する。この形成方法の一例を説明すると、図１に示すように、電子部品本体１１の左右両端に、亜鉛を溶射する。この亜鉛の溶射により形成された外部電極１２の第１層１２１は俗に「メタリコン」と呼ばれている。このように亜鉛を溶射することにより第１層１２１を電子部品本体１１の左右両端に形成した後には、グラインダー等により研磨して端面を平滑にすることが好ましい。
【００２４】
第１層１２１を形成した後に、この第１層を被覆するように導電性ペーストを塗布して硬化させることにより、第２層１２２を形成する。本製造方法に用いられる導電性ペーストとしては、エポキシ樹脂に銅粉末を混合したペーストを挙げることができる。
【００２５】
最後に、第２層１２２を被覆するように半田を塗布して第３層を形成する。半田を塗布する方法としては、加温により溶解された半田に第１層１２１および第２層１２２を有する電子部品本体１１を浸漬する「ディッピング」と呼ばれる方法を挙げることができる。特にこの方法は、電子部品本体１１が溶融された半田３をはじく性質を有している場合に有効である。例えば、チップ型電子部品１が積層型フィルムコンデンサである場合には、外部電極１２が位置する２面を除き、電子部品本体１１の外面には有機高分子フィルムが位置している。この有機高分子フィルムは、溶融された半田をはじく性質を有しているので、溶融された半田３が入った容器に積層型フィルムコンデンサを浸漬するだけで半田３を外部電極１２に塗布することができる。すなわち、溶融された半田３が入った容器にチップ型電子部品１を浸漬する方法は、電子部品本体１１が溶融された半田３をはじく性質を有していれば、適用することができる。なお、後述するが、プリント基板本体に実装される際に半田３が供給される場合や、半田が予めプリント基板本体２１側に塗布されている場合には、この半田からなる第３層１２３を形成することは必要ではない。
【００２６】
本発明者らは、第１層１２１を形成する際に、通常のチップ型電子部品の外部電極よりも当該第１層１２１をより薄く形成することにより、外部電極１２のコーナー１３の最大半径を０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下とすることができることを見いだした。具体的な数字を挙げて説明すると、通常のチップ型電子部品の外部電極の第１層の厚みは０．４ｍｍであるが、本実施の形態における外部電極１２の第１層１２１の厚みは、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満であることが好ましい。第１層１２１の厚みを０．１ｍｍ未満とした場合にはあまりにも薄すぎて最終的に電子部品本体１１の左右両端に形成された外部電極１２が電子部品本体１１から剥がれ落ちてしまう場合がある。一方、第１層１２１の厚みを０．２ｍｍ以上とした場合には、外部電極１２のコーナー１３の最大半径が０．２ｍｍを越えてしまうことが多くなる。
【００２７】
通常のチップ型電子部品の外部電極は、金属（特に亜鉛）を電子部品本体の左右両端に溶射することによって形成されている。従って、このように第１層１２１の厚みが０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満となるように金属を電子部品本体１１の左右両端に溶射すれば、特別な工程を増やさずに外部電極１２のコーナー１３の最大半径を上記の所定の範囲にすることができる。
【００２８】
（実装方法）
このようにして得られたチップ型電子部品１は、図２に示すように、通常、所定の配線が施されたプリント基板本体２１の表面に半田などにより直接、固定（すなわち、「実装」）される。この実装方法は大きく分けて３通りある。
【００２９】
まず、第１通り目の固定方法について説明する。この第１通り目の固定方法が適用されるチップ型電子部品１は、溶射された亜鉛からなる第１層１２１、導電性ペーストを固化してなる第２層１２２、および第２層を覆うようにして形成された半田３からなる第３層１２３を有している。なお、この第１通り目の固定方法が適用されるチップ型電子部品１は、最外層に半田を有していれば足る。
【００３０】
第１通り目の固定方法においては、上記のように最外層に半田３を有している外部電極１２を左右両端に有するチップ型電子部品１をプリント基板本体２１の表面に戴置する。次いで左右両方の半田３を均一に加熱して溶融した後にこの半田３を冷却して硬化させる。
【００３１】
次に第２通り目の固定方法を説明する。この第２通り目の固定方法においては、外部電極１２の最外層に半田がなくてもよい。この固定方法においては、まず、得られたチップ型電子部品１を、プリント基板本体２１の表面に戴置し、次いでチップ型電子部品１の外部電極１２に半田３を塗布する。
【００３２】
半田３を外部電極１２に塗布する方法としては、針金状の半田またはペレット状の半田を外部電極１２の左右両側面近傍に位置させた後に当該２つの半田をはんだごてなどで均一に溶融させる方法、およびペースト状の半田を直接外部電極１２に塗布する方法を挙げることができる。最後に、溶融された半田を冷却したり、左右両方のペースト状の半田３を均一に加熱した後に冷却することにより半田３を硬化させる。
【００３３】
最後に第３通り目の固定方法を説明する。この第２通り目の固定方法においては、外部電極１２の最外層に半田がなくてもよい。この固定方法においては、まず、予め外部電極１２に対応するプリント基板本体２１の表面の所定位置に半田３を塗布する。このような半田としては、ペースト状の半田が好ましい。次いで、半田３が塗布された箇所に対応するように、チップ型電子部品１を戴置する。最後に、左右両方のペースト状の半田３を均一に加熱した後に冷却することにより半田３を硬化させる。
【００３４】
なお、本明細書において持ちられる用語「プリント基板（参照符号：２）」は、プリント基板本体２１と、このプリント基板本体２１に実装されたチップ型電子部品１とを総称して示す用語である。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
公知の方法によって得られた棒状の積層型フィルムコンデンサの電子部品本体１１の左右両端に、亜鉛を溶射して第１層１２１を形成した。部分によって厚みに差異があったが、第１層１２１の厚みは、おおよそ０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満であった。次いでこの第１層１２１の表面に導電性ペーストを塗布して固化することにより、第２層１２２を形成した。最後に、溶融された半田を有する容器の中に、棒状の積層型フィルムコンデンサを浸漬させた後に当該容器から引き上げることにより、第２層１２２の表面に第３層１２３を形成した。このようにして棒状の積層型フィルムコンデンサの電子部品本体１１の左右両端に外部電極１２を形成したが、この外部電極１２のコーナーの最大半径は約０．１０ｍｍ以上約０．１９５ｍｍ以下であった。
【００３６】
次に、得られた棒状の積層型フィルムコンデンサを長軸方向に垂直な方向で切断し、約１００００個の個片状の積層型フィルムコンデンサを得た。１個あたりの個片状の積層型フィルムコンデンサの重量は、約０．０１グラムであった。
【００３７】
次いでこの約１００００個の積層型フィルムコンデンサをプリント基板本体２１に戴置した。そして、この積層型フィルムコンデンサが戴置されたプリント基板本体２１を加熱釜に通して積層型フィルムコンデンサをプリント基板本体２１に実装した。プリント基板本体２１上で「チップ立ち」を生じた個片状の積層型フィルムコンデンサは１つも無かった。
【００３８】
（比較例）
第１層１２１の厚みを、従来通りおおよそ０．２ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下にしたことを除き、実施例１と同様にして約１００００個の個片状の積層型フィルムコンデンサを得た。この積層型フィルムコンデンサの外部電極１２のコーナー最大半径は、約０．２０ｍｍ以上約０．３０５ｍｍ以下であった。実施例１と同様に積層型フィルムコンデンサをプリント基板本体２１に実装したところ、５つの個片状の積層型フィルムコンデンサがプリント基板本体２１上で「チップ立ち」を生じた。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によりチップ立ちを抑制することができるチップ型電子部品とその製造方法、およびそれを備えたプリント基板、ならびにその実装方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るチップ型電子部品１を示す斜投影図
【図２】手前・奥方向に垂直な断面でチップ型電子部品１を切断した断面図
【図３】従来のチップ型電子部品１を示す概略断面図
【図４】「チップ立ち」が生じたチップ型電子部品１を示す概略断面図
【符号の説明】
１  チップ型電子部品
１１  電子部品本体
１１１  誘電体フィルム
１１２  金属層
１１３  マージン
１２  外部電極
１３  外部電極のコーナー
１２１  第１層
１２２  第２層
１２３  第３層
２  プリント基板
２１  プリント基板本体
３  半田
【図１】
0004106910.tif 000002
【図２】
0004106910.tif 000003
【図３】
0004106910.tif 000004
【図４】
0004106910.tif 000005