JP3855664B2

JP3855664B2 - Electronic component and circuit board on which it is mounted

Info

Publication number: JP3855664B2
Application number: JP2001051817A
Authority: JP
Inventors: 光昭木本; 益裕山本; 好広西ケ野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002252140A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング電源回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路、照明用インバータ回路等に中高圧用として広く使用される例えばリード線付きコンデンサのような電子部品及びそれを実装した回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、回路基板に実装される種々の電子部品が知られているが、例えばその一例としてリード線付きコンデンサがある。以下に、従来のリード線付きコンデンサについて図面を用いて説明する。
【０００３】
図３（ａ）は従来のリード線付きコンデンサを示す正面図であり、図３（ｂ）は従来のリード線付きコンデンサを示す側面図である。なお、図３（ａ），（ｂ）において、１は基板、２は電極、３はリード線、４は外装材である。また、２０はリード線付きコンデンサである。
【０００４】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、従来のリード線付きコンデンサ２０は、誘電体セラミックからなる円盤状の基板１の両主表面に、それぞれ電極２が形成され、更に、電極２には、それぞれリード線３が半田接合された構成である。
【０００５】
また、図３（ａ）に示すように、２本のリード線３は、基板１の表裏面でクロスするように電極２にそれぞれ接合され、更に折り曲げられて、略平行になるように互いに離間して延設されている。
【０００６】
更に、図３（ｂ）に示すように、基板１の両主表面の電極２に接合された２本のリード線３は、基板１を間に挟んで離間し平行に延設されるが、折り曲げられて、最終的には、基板１の厚み方向で重なるように引き出されている。そして、２本のリード線３は、離間距離の略半分の位置、即ち、基板１の厚みを略半分にする位置で重なっている。
【０００７】
また、このように形成されたリード線付きコンデンサ２０には、リード線３の一部と、基板１及び電極２を内包する外装材４が形成される。なお、図４（ａ），（ｂ）においては、外装材４は破線にて示している。
【０００８】
ここで、図４（ａ）は従来のリード線付きコンデンサの実装状態を示す正面図であり、図４（ｂ）は従来のリード線付きコンデンサの実装状態を示す側面図である。なお、図４（ａ），（ｂ）において、５は回路基板、６はスルーホールである。
【０００９】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、従来のリード線付きコンデンサ２０は、リード線３の一部と、基板１及び電極２を内包する外装材４が形成されている。そして、外装材４から突出した２本のリード線３は、リード線付きコンデンサ２０の幅方向では、離間し略平行に延設され、厚み方向では、外装材４近傍では離間しているが、その先では重なるように構成されている。
【００１０】
そして、リード線付きコンデンサ２０の２本のリード線３は、回路基板５のスルーホール６に挿入されて、回路基板５の裏面（図４（ａ），（ｂ）中下側）で半田接合され、実装される。この時、リード線付きコンデンサ２０の外装材４の最下部と回路基板５の間にはリード線３の一部が介在し、距離ｈを有することになる。
【００１１】
ここで、リード線付きコンデンサ２０が回路基板５との距離ｈを確保するのは、半田接合時の熱の影響に配慮するためである。即ち、リード線３が回路基板５の裏面で半田接合される場合に、その接合時の熱はリード線３を伝導して、リード線３と外装材４内の電極２との半田接合に影響を与える事が考えられる。そこで、回路基板５の裏面の半田接合からの熱の影響を避けるために、距離ｈを確保した状態で実装されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構成では次のような問題があった。
【００１３】
回路基板５に対してリード線付きコンデンサ２０を実装する場合には、自動挿入機を使用し、リード線付きコンデンサ２０のリード線３を回路基板５のスルーホール６に挿入する。
【００１４】
この際、自動挿入機の挿入力によっては、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込んでしまい、外装材４の最下部が回路基板５と接触したり、更に、外装材４の最下部がスルーホール６に入り込むと言う事もあった。
【００１５】
そして、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込んでしまい、外装材４の最下部が回路基板５と接触すると、回路基板５を傷つけると言う問題があり、傷が顕著な場合には、実装部品の一つであるリード線付きコンデンサ２０を交換するだけでなく、回路基板５自体を交換しなければならない事もあった。
【００１６】
また、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込んでしまう事によって、回路基板５との距離ｈを確保する事ができす、半田接合時の熱の影響を受けてしまうと言う問題があった。
【００１７】
更に、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込み、外装材４の最下部までもがスルーホール６に入り込めば、外装材４がスルーホール６の一方の開口（回路基板５表面）を塞いでしまうことになる。そして、この状態でリード線３を回路基板５の裏面で半田接合すると、その半田接合時に用いる半田フラックスがスルーホール６を通して回路基板５の表面に抜け出ることができす、スルーホール６内に残留してしまう。そして、この半田フラックスの溶剤がスルーホール６内に充満し、回路基板５の裏面の半田接合を阻害すると言う問題があった。更に、実装時だけでなく、リード線付きコンデンサ２０が実装された回路基板５を搭載した電子機器に熱履歴が与えられて、スルーホール６内に留まった半田フラックスの残留溶剤が極微量揮発した場合でも、スルーホール６内に充満し、回路基板５の裏面の半田接合強度を低下させ、接続不良を生じると言う問題もあった。
【００１８】
また、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込んで、外装材４がスルーホール６を完全に塞がない程度に外装材４の最下部がスルーホール６に入り込んだ場合でも、外装材４によって、スルーホール６内の導通や、半田接合を阻害する問題がある。これを防ぐために、外装材４の最下部、即ち、リード線３の付け根部分における外装材４の径はスルーホール６の径よりも大きく形成する事も考えられるが、この部分の外装材４のみを厚く塗着することは困難であり、意図的に厚く塗着すれば、バリや塗装トビが発生してしまう。そして、外装材４の塗着方法も複雑となり、その管理も困難であり、生産効率が低下する可能性があった。
【００１９】
また、リード線付きコンデンサ２０の２本のリード線３の間隔寸法と、回路基板５のスルーホール６の間隔寸法とを若干ずらして、両者による摩擦力によって、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込んでしまうことを防止することも考えられるが、両者の間隔寸法の差を大きくすると、挿入するのが困難になる上、摩擦力が過大になり過ぎ、外装材４の最下部と回路基板５の間でリード線３が押しつぶされる事になる。そこで、最適な間隔寸法差を見出すことが必要となるが、極めて狭い範囲になる上、リード線付きコンデンサ２０と回路基板５を高い寸法精度で製造しなければならず、両者の寸法精度を維持するのは困難であり、生産効率や歩留まりの低下を引き起こし、現実的ではない。
【００２０】
また、これらの問題を解決するために、自動挿入機の挿入力を適宜微調整する方法も考えられるが、実装するリード線付きコンデンサ２０の大きさ、リード線長、リード線径等の種別毎に調整するのも煩雑であり、加えて、実装するリード線付きコンデンサ２０にも若干のばらつきがあるので、適宜微調整することは、生産効率を考えれば事実上不可能に近い。
【００２１】
このように、従来のリード線付きコンデンサ２０は上記課題を有しているが、これは、一例として説明したリード線付きコンデンサ２０に限ったことではなく、リード線付きの電子部品の全てが有する課題である。
【００２２】
そして、近年環境保護の要求から、半田は鉛（Ｐｂ）フリー半田の必要性が高まっており、この鉛（Ｐｂ）フリー半田による半田付け温度は、従来の半田付け温度よりも高い温度が必要とされるため、回路基板に実装される電子部品にとって、上述した問題は顕著化することになる。
【００２３】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、電子部品の外装材と回路基板との距離を確実に確保することが可能であり、半田接合時の熱の影響を受けにくく、半田接合強度が安定して維持可能であると共に、鉛（Ｐｂ）フリー半田を使用可能な電子部品及びそれを実装した回路基板を提供することを目的とするものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の電子部品は、基板と、基板の両主表面にそれぞれ設けられた電極と、電極にそれぞれ接合された一対のリード線と、基板及び電極と、一対のリード線を被覆する外装材とを備えた電子部品であって、電子部品の幅方向において、一対のリード線は外装材から突出して互いに離間して略平行に延設され、折り曲げられて離間距離を狭めた状態で略平行に延設され、一対のリード線の外装材から突出した部分の離間距離をＦ１とし、一対のリード線の折り曲げられて延設された部分の離間距離をＦ２とし、リード線の線径をφｄとすると、φｄ×１．０≦Ｆ１−Ｆ２≦φｄ×２．０を満し、前記離間距離は電子部品を正面から見た投影図における幅方向の距離であるとしたものである。
【００２５】
また、本発明の回路基板は、スルーホールを備え、本発明の電子部品の一対のリード線がスルーホールに挿入される回路基板であって、回路基板と、電子部品の外装材の最下部との距離が０．５ｍｍ以上である構成としたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、基板と、基板の両主表面にそれぞれ設けられた電極と、電極にそれぞれ接合された一対のリード線と、基板及び電極と、一対のリード線の一部を被覆する外装材とを備えた電子部品であって、電子部品の幅方向において、一対のリード線は外装材から突出して互いに離間して略平行に延設され、折り曲げられて離間距離を狭めた状態で略平行に延設され、一対のリード線の外装材から突出した部分の離間距離をＦ１とし、一対のリード線の折り曲げられて延設された部分の離間距離をＦ２とし、リード線の線径をφｄとすると、φｄ×１．０≦Ｆ１−Ｆ２≦φｄ×２．０を満し、前記離間距離は電子部品を正面から見た投影図における幅方向の距離とすることを特徴とする電子部品であり、電子部品のリード線を回路基板のスルーホールに挿入する場合にも、外装材から突出したリード線の全ての部分がスルーホールに入り込んでしまう事もなく、更に、外装材の最下部が回路基板と接触したり、外装材の最下部がスルーホールに入り込んでしまう事もない。
【００２９】
請求項２に記載の発明は、基板と、基板の両主表面にそれぞれ設けられた電極と、電極にそれぞれ接合された一対のリード線と、基板及び電極と、一対のリード線の一部を被覆する外装材とを備えた電子部品であって、電子部品の幅方向において、一対のリード線は外装材から突出して互いに離間して略平行に延設され、折り曲げられて離間距離を狭めた状態で略平行に延設されると共に、電子部品の厚み方向においては、一対のリード線は外装材から突出して互いに離間して略平行に延設され、折り曲げられて電子部品の厚みを略半分にする位置で互いに重なるように略平行に延設され、リード線の折り曲げられた部分と電子部品の厚みを略半分にする位置で延設される部分がなす角度が、４０°〜６５°であり、一対のリード線の外装材から突出した部分の離間距離をＦ１とし、一対のリード線の折り曲げられて延設された部分の離間距離をＦ２とし、リード線の線径をφｄとすると、φｄ×１．０≦Ｆ１−Ｆ２≦φｄ×２．０を満し、前記離間距離は電子部品を正面から見た投影図における幅方向の距離であることを特徴とする電子部品であって、電子部品のリード線を回路基板のスルーホールに挿入する場合にも、外装材から突出したリード線の全ての部分がスルーホールに入り込んでしまう事もなく、更に、外装材の最下部が回路基板と接触したり、外装材の最下部がスルーホールに入り込んでしまう事を確実に抑制できる。
【００３１】
請求項３に記載の発明は、請求項１，２において、リード線を被覆する外装材の径が、リード線を挿入する回路基板のスルーホールの径よりも小さい事を特徴とする電子部品であり、電子部品のリード線を回路基板のスルーホールに挿入する場合にも、外装材から突出したリード線の全ての部分がスルーホールに入り込んでしまう事もなく、更に、外装材の最下部がスルーホールに入り込んでしまう事がないので、リード線を被覆する外装材の径が小さいものでも使用可能であり、外装材形成において生産性を向上させることができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明は、スルーホールを備え、請求項１〜３いずれか１記載の電子部品の一対のリード線がスルーホールに挿入される回路基板であって、回路基板と、電子部品の外装材の最下部との距離が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする回路基板であり、電子部品に対して実装時の半田接合の熱の影響を抑制することができる。
【００３３】
以下、本発明の電子部品について、図面を参照しながら詳しく説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の一実施の形態における電子部品を示す正面図であり、図１（ｂ）は本発明の一実施の形態における電子部品を示す側面図である。そして、図１（ａ），（ｂ）において、１は基板、２は電極、３はリード線、４は外装材である。また、１０は電子部品である。なお、従来の技術で説明したものと同様な部分には同じ符号を付してある。
【００３５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、電子部品１０は、誘電体セラミックからなる円盤状の基板１の両主表面に、それぞれ電極２が形成され、更に、電極２には、それぞれ一対のリード線３が半田接合された構成である。更に、リード線３の一部と、基板１及び電極２を内包する外装材４が形成される。なお、図１（ａ），（ｂ）においては、外装材４は破線にて示している。
【００３６】
基板１としては、例えば、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等の誘電体材料の主成分に、酸化ビスマス、酸化チタン、酸化マンガン等の添加剤やその他焼成助剤等を混合し、これを焼成した誘電体セラミックスを用いることができる。
【００３７】
また、電極２としては、例えば、Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎの中から選ばれる少なくとも１種以上の金属を用いることができる。
【００３８】
更に、リード線３としては、例えば、ＪＩＳＣ３１０２で規定される電気用軟銅線を原料とし、これに電気メッキ、又は、溶融半田を施した線材を使用することができる。
【００３９】
外装材４としては、絶縁性を有する材料を用いられ、例えば、絶縁性樹脂、ガラス等を用いることができる。この中でも、絶縁性樹脂が加工適正、低価格であり好ましく、更に、熱硬化型のエポキシ樹脂が強度、耐湿性に優れているので特に好ましい。
【００４０】
また、図１（ａ）に示すように、一対のリード線３は、基板１の表裏面でクロスするように電極２にそれぞれ接合され、折り曲げられて、略平行になるように互いに離間して延設され、更に折り曲げられて、双方の離間距離を狭めた状態で略平行に延設されている。
【００４１】
更に、図１（ｂ）に示すように、基板１の両主表面の電極２に接合された一対のリード線３は、基板１を間に挟んで離間し平行に延設されるが、折り曲げられて、最終的には、基板１の厚み方向で重なるように引き出されている。そして、一対のリード線３は、離間距離の略半分の位置、即ち、基板１の厚みを略半分にする位置で重なっている。
【００４２】
ここで、図２（ａ）は本発明の一実施の形態における電子部品の実装状態を示す正面図であり、図２（ｂ）は本発明の一実施の形態における電子部品の実装状態を示す側面図である。なお、図２（ａ），（ｂ）において、５は回路基板、６はスルーホールである。
【００４３】
上述したように、電子部品１０は、リード線３の一部と、基板１及び電極２を内包する外装材４が形成されている。そして、外装材４から突出した一対のリード線３は、電子部品１０の幅方向では、離間して略平行に延設され、折り曲げられて、双方の離間距離を狭めた状態で略平行に延設されている。更に、外装材４から突出した一対のリード線３は、電子部品１０の厚み方向では、外装材４近傍では離間しているが、その先では重なるように構成されている。そして、２本のリード線３は、離間距離の略半分の位置、即ち、電子部品１０の厚みを略半分にする位置で重なっている。
【００４４】
そして、電子部品１０の２本のリード線３は、回路基板５のスルーホール６に挿入されて、回路基板５の裏面（図２（ａ），（ｂ）中下側）で半田接合され実装される。
【００４５】
ここで、図１（ａ），（ｂ）及び図２（ａ），（ｂ）において、θはそれぞれのリード線３が電子部品１０の厚み方向においてなす角度である。具体的にいえば、外装材４から突出した後に、折り曲げられた部分と、離間距離の略半分の位置、電子部品１０の厚みを略半分にする位置で重なっている部分とがなす角度である。
【００４６】
また、Ｆ１は一対のリード線３の外装材４側の離間距離であり、Ｆ２は２本のリード線３の先端側、即ち、回路基板５のスルーホール６に挿入される部分の離間距離である。
【００４７】
まず、角度θは、４０°〜６５°の範囲にあることが好ましい。４０°未満であると、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込み易くなる。また、６５°よりも大きくなると、外装材４の最下部と回路基板５の間でリード線３が押しつぶされ易くなり、更にリード線３を折り曲げ加工する際に、リード線３の変形度合いが大きくなるので、リード線３に傷が入ったり、場合によっては折れたりすることがある。
【００４８】
そして、一対のリード線３が離間する距離をスルーホール６への挿入部分で狭くすることによって、即ち、Ｆ１＞Ｆ２とすることによって、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込むこともない。
【００４９】
更に、電子部品１０のリード線３の線径をφｄとすると、Ｆ１、Ｆ２は次の関係式を満たすことが好ましい。
【００５０】
φｄ×１．０≦Ｆ１−Ｆ２≦φｄ×２．０
そして、リード線３の離間距離Ｆ１とＦ２の差が、線径φｄの１．０倍よりも小さいと、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込み易くなり、線径φｄの２．０倍よりも大きくなると、外装材４の最下部と回路基板５の間でリード線３が押しつぶされ易くなり、更にリード線３を折り曲げ加工する際に、リード線３の変形度合いが大きくなるので、リード線３に傷が入ったり、場合によっては折れたりすることがある。
【００５１】
なお、リード線３の切断面形状が円形である場合には、線径φｄは直径であり、リード線３の切断面形状が円形でない場合には、リード線３の線幅の最大長である。ここでは、直径、線幅を含む意味で線径と定義している。
【００５２】
そして、これらの関係式は、離間距離Ｆ１、Ｆ２、線径φｄのパラメータを変更し、自動挿入機による挿入試験を行って、実験的に導き出されたものである。
【００５３】
なお、電子部品１０の厚み方向でリード線３がなす角度θを４０°〜６５°とするか、或いは、幅方向のリード線３の離間距離をＦ１＞Ｆ２、更にφｄ×１．０≦Ｆ１−Ｆ２≦φｄ×２．０とするか、いずれか一方の構成によって、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込んでしまう事や、外装材４の最下部と回路基板５の間でリード線３が押しつぶされる事を防止できるが、双方の構成を共に備えることが更に好ましい。
【００５４】
そして、図２（ａ），（ｂ）に示すように、このような構成を備えた電子部品１０の２本のリード線３を、回路基板５のスルーホール６に挿入し、回路基板５の裏面で半田接合して実装する時、電子部品１０の外装材４の最下部と回路基板５の間にはリード線３の一部が介在して距離ｈが確実に確保される。なお、距離ｈとは、外装材４の最下部と回路基板５間の距離であるが、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。０．５ｍｍとすることで、半田接合時の熱の影響を受けにくく、半田フラックスを確実に排出できる。
【００５５】
そして、電子部品１０の外装材４の最下部と回路基板５の間の距離ｈが確実に確保できるので、電子部品１０の外装材４の最下部、即ち、リード線３の付け根部分における外装材４の径は、スルーホール６の径よりも小さくする事もできる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、電子部品１０は誘電体セラミックで構成された基板１を備えるコンデンサを例に説明したが、コンデンサに限定されるものではなく、抵抗器、サーミスタ、インダクタ、バリスタ等のリード線３と外装材４を備えた全ての電子部品１０に用いることができるのは言うまでもない。
【００５７】
そして、このように構成することによって、電子部品１０の一対のリード線３を回路基板５のスルーホール６に挿入する場合にも、外装材４から突出したリード線３の全ての部分がスルーホール６に入り込んでしまう事もなく、更に、外装材４の最下部と回路基板５の間でリード線３が押しつぶされる事もない。そして、外装材４の最下部が回路基板５と接触したり、外装材４の最下部がスルーホール６に入り込み、外装材４がスルーホール６を塞ぐこともない。
【００５８】
よって、電子部品１０の外装材４の最下部と回路基板５の間にはリード線３の一部が介在し、距離ｈを確実に維持可能であるので、半田接合時の熱の影響を受けにくく、半田接合強度が安定しており、電子部品１０の実装には半田付け温度の高い鉛（Ｐｂ）フリー半田を使用可能となる。
【００５９】
【発明の効果】
電子部品の外装材と回路基板との距離を確実に確保することが可能であり、半田接合時の熱の影響を受けにくく、半田接合強度が安定して維持可能であると共に、鉛（Ｐｂ）フリー半田を使用可能な電子部品及びそれを実装した回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態における電子部品を示す正面図
（ｂ）本発明の一実施の形態における電子部品を示す側面図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態における電子部品の実装状態を示す正面図
（ｂ）本発明の一実施の形態における電子部品の実装状態を示す側面図
【図３】（ａ）従来のリード線付きコンデンサを示す正面図
（ｂ）従来のリード線付きコンデンサを示す側面図
【図４】（ａ）従来のリード線付きコンデンサの実装状態を示す正面図
（ｂ）従来のリード線付きコンデンサの実装状態を示す側面図
【符号の説明】
１基板
２電極
３リード線
４外装材
５回路基板
６スルーホール
１０電子部品
２０リード線付きコンデンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component such as a capacitor with a lead wire and a circuit board on which the electronic component is widely used, for example, for a switching power supply circuit, a DC-DC converter circuit, and an inverter circuit for lighting.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various electronic components mounted on a circuit board are known. For example, there is a capacitor with a lead wire. Hereinafter, a conventional capacitor with lead wires will be described with reference to the drawings.
[0003]
FIG. 3A is a front view showing a conventional capacitor with a lead wire, and FIG. 3B is a side view showing a conventional capacitor with a lead wire. 3A and 3B, 1 is a substrate, 2 is an electrode, 3 is a lead wire, and 4 is an exterior material. Reference numeral 20 denotes a capacitor with a lead wire.
[0004]
As shown in FIGS. 3A and 3B, a conventional capacitor 20 with a lead wire has electrodes 2 formed on both main surfaces of a disk-shaped substrate 1 made of a dielectric ceramic. Each has a configuration in which the lead wire 3 is soldered.
[0005]
Further, as shown in FIG. 3A, the two lead wires 3 are joined to the electrodes 2 so as to cross on the front and back surfaces of the substrate 1, and are further bent and separated from each other so as to be substantially parallel to each other. It is extended.
[0006]
Further, as shown in FIG. 3 (b), the two lead wires 3 joined to the electrodes 2 on both main surfaces of the substrate 1 are spaced apart and extended in parallel with the substrate 1 interposed therebetween. It is bent and finally pulled out so as to overlap in the thickness direction of the substrate 1. The two lead wires 3 overlap each other at a position that is approximately half of the separation distance, that is, a position that makes the thickness of the substrate 1 approximately half.
[0007]
In addition, in the capacitor 20 with a lead wire formed in this way, a part of the lead wire 3 and an exterior material 4 that includes the substrate 1 and the electrode 2 are formed. In FIGS. 4A and 4B, the exterior material 4 is indicated by a broken line.
[0008]
4A is a front view showing a mounting state of a conventional capacitor with a lead wire, and FIG. 4B is a side view showing a mounting state of a conventional capacitor with a lead wire. 4A and 4B, 5 is a circuit board, and 6 is a through hole.
[0009]
As shown in FIGS. 4A and 4B, a conventional capacitor 20 with a lead wire is formed with a part of the lead wire 3 and an exterior material 4 that encloses the substrate 1 and the electrode 2. The two lead wires 3 projecting from the outer packaging material 4 are separated and extend substantially in parallel in the width direction of the capacitor 20 with the lead wire, and are separated in the vicinity of the outer packaging material 4 in the thickness direction. It is comprised so that it may overlap in the tip.
[0010]
Then, the two lead wires 3 of the capacitor 20 with lead wires are inserted into the through holes 6 of the circuit board 5 and soldered at the back surface of the circuit board 5 (lower side in FIGS. 4A and 4B). And implemented. At this time, a part of the lead wire 3 is interposed between the lowermost part of the outer packaging material 4 of the capacitor 20 with the lead wire and the circuit board 5 and has a distance h.
[0011]
Here, the reason why the capacitor 20 with the lead wire secures the distance h from the circuit board 5 is to consider the influence of heat at the time of soldering. That is, when the lead wire 3 is soldered on the back surface of the circuit board 5, the heat at the time of the conduction is conducted through the lead wire 3 and affects the solder joining between the lead wire 3 and the electrode 2 in the exterior material 4. Can be considered. Therefore, in order to avoid the influence of heat from the solder bonding on the back surface of the circuit board 5, the circuit board 5 is mounted in a state where the distance h is secured.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional configuration has the following problems.
[0013]
When mounting the capacitor 20 with the lead wire on the circuit board 5, an automatic insertion machine is used to insert the lead wire 3 of the capacitor 20 with the lead wire into the through hole 6 of the circuit board 5.
[0014]
At this time, depending on the insertion force of the automatic insertion machine, all portions of the lead wire 3 protruding from the exterior material 4 enter the through hole 6, and the lowermost portion of the exterior material 4 comes into contact with the circuit board 5. In some cases, the lowermost part of the exterior material 4 enters the through hole 6.
[0015]
Then, when all the portions of the lead wire 3 protruding from the exterior material 4 enter the through hole 6 and the lowermost part of the exterior material 4 comes into contact with the circuit board 5, there is a problem that the circuit board 5 is damaged. If this is noticeable, the circuit board 5 itself may need to be replaced as well as the capacitor 20 with lead wire, which is one of the mounted components.
[0016]
In addition, since all the portions of the lead wire 3 protruding from the outer packaging material 4 enter the through hole 6, the distance h from the circuit board 5 can be secured. There was a problem to say.
[0017]
Furthermore, if all the part of the lead wire 3 protruding from the exterior material 4 enters the through hole 6 and even the lowest part of the exterior material 4 enters the through hole 6, the exterior material 4 becomes one opening of the through hole 6. (The surface of the circuit board 5) will be blocked. In this state, when the lead wire 3 is soldered on the back surface of the circuit board 5, the solder flux used at the time of soldering can escape to the surface of the circuit board 5 through the through hole 6 and remains in the through hole 6. End up. Then, there is a problem that the solvent of the solder flux fills the through hole 6 and hinders solder bonding on the back surface of the circuit board 5. Furthermore, not only during mounting, a thermal history is given to the electronic device mounted with the circuit board 5 on which the lead wire capacitor 20 is mounted, and the residual solvent of the solder flux remaining in the through hole 6 is volatilized in a very small amount. Even in this case, there is a problem that the through hole 6 is filled, the solder joint strength on the back surface of the circuit board 5 is lowered, and connection failure occurs.
[0018]
Further, all the part of the lead wire 3 protruding from the exterior material 4 enters the through hole 6, and the lowermost part of the exterior material 4 enters the through hole 6 so that the exterior material 4 does not completely block the through hole 6. Even in this case, there is a problem that the exterior material 4 obstructs conduction in the through hole 6 and solder bonding. In order to prevent this, the diameter of the exterior material 4 at the bottom of the exterior material 4, that is, the base portion of the lead wire 3 may be formed larger than the diameter of the through hole 6. It is difficult to apply a thick coating, and if the coating is intentionally thick, burrs and coating will occur. And the coating method of the exterior | packing material 4 also becomes complicated, the management is difficult, and there exists a possibility that production efficiency may fall.
[0019]
Further, the distance between the two lead wires 3 of the capacitor 20 with the lead wire and the distance between the through holes 6 of the circuit board 5 are slightly shifted, and the lead wire 3 protruding from the outer packaging material 4 due to the frictional force between them. It is conceivable to prevent all the parts from entering the through-hole 6, but if the difference in the distance between the two is increased, the insertion becomes difficult and the frictional force becomes excessively large, and the exterior The lead wire 3 is crushed between the lowermost part of the material 4 and the circuit board 5. Therefore, it is necessary to find the optimum gap dimensional difference, but it becomes an extremely narrow range, and the lead-wire capacitor 20 and the circuit board 5 must be manufactured with high dimensional accuracy, and both dimensional accuracy is maintained. It is difficult to do and causes a decrease in production efficiency and yield, which is not realistic.
[0020]
Further, in order to solve these problems, a method of finely adjusting the insertion force of the automatic insertion machine is conceivable. However, for each type such as the size, the lead wire length, and the lead wire diameter of the capacitor 20 with the lead wire to be mounted. In addition, since there is some variation in the capacitor 20 with the lead wire to be mounted, it is practically impossible to make fine adjustments appropriately in view of production efficiency.
[0021]
As described above, the conventional capacitor 20 with a lead wire has the above-mentioned problem, but this is not limited to the capacitor 20 with a lead wire described as an example, and all electronic components with a lead wire have. It is a problem.
[0022]
In recent years, the need for lead (Pb) -free solder is increasing due to demands for environmental protection, and the soldering temperature of this lead (Pb) -free solder needs to be higher than the conventional soldering temperature. For this reason, the above-described problem becomes prominent for electronic components mounted on a circuit board.
[0023]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, can reliably ensure the distance between the packaging material of the electronic component and the circuit board, is not easily affected by heat at the time of solder bonding, and has a solder bonding strength of An object of the present invention is to provide an electronic component that can be stably maintained and can use lead (Pb) -free solder, and a circuit board on which the electronic component is mounted.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
To achieve this object, an electronic component of the present invention includes a substrate, electrodes provided on both main surfaces of the substrate, a pair of lead wires respectively joined to the electrodes, a substrate and an electrode, and a pair of leads. And a pair of lead wires protruding from the exterior material and extending substantially parallel to each other in the width direction of the electronic component, and are bent to increase the separation distance. In the narrowed state, the distance between the portions of the pair of lead wires protruding from the outer packaging material is F1, and the distance between the bent portions of the pair of lead wires is F2. Assuming that the diameter of the wire is φd, φd × 1.0 ≦ F1-F2 ≦ φd × 2.0 is satisfied, and the separation distance is the distance in the width direction in the projection view when the electronic component is viewed from the front. Is.
[0025]
Further, the circuit board of the present invention is a circuit board that includes a through hole, and a pair of lead wires of the electronic component of the present invention is inserted into the through hole. The distance is set to be 0.5 mm or more.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there is provided a substrate, electrodes provided on both main surfaces of the substrate, a pair of lead wires respectively joined to the electrodes, a substrate and an electrode, and a part of the pair of lead wires. An electronic component including an exterior material to be coated, wherein the pair of lead wires protrudes from the exterior material and extends substantially in parallel with each other in the width direction of the electronic component, and is bent to reduce the separation distance. The distance between the portions of the pair of lead wires protruding from the exterior material is F1, and the distance between the bent portions of the pair of lead wires is F2. When the wire diameter is φd, φd × 1.0 ≦ F1-F2 ≦ φd × 2.0 is satisfied, and the separation distance is a distance in a width direction in a projection view when the electronic component is viewed from the front. The electronic component lead wire. Even when inserted into the through hole of the board, all parts of the lead wire protruding from the exterior material do not enter the through hole, and the lowermost part of the exterior material comes into contact with the circuit board, or the exterior material There is no possibility that the bottom of the hole enters the through hole.
[0029]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate, electrodes provided on both main surfaces of the substrate, a pair of lead wires respectively bonded to the electrodes, a substrate and an electrode, and a part of the pair of lead wires. An electronic component including an exterior material to be coated, wherein the pair of lead wires protrudes from the exterior material and extends substantially in parallel with each other in the width direction of the electronic component, and is bent to reduce the separation distance. together are extended substantially parallel state in the thickness direction of the electronic components, a pair of lead wires extending substantially in parallel spaced from each other projecting from the outer package, bent substantially half the thickness of the electronic component The angle between the bent portion of the lead wire and the portion extended at the position where the thickness of the electronic component is substantially halved is 40 ° to 65 °. Yes, a pair of lead wires F1 is a separation distance of the protruding portion, F2 is a separation distance of a bent portion of the pair of lead wires, and φd is a wire diameter of the lead wire, and φd × 1.0 ≦ F1-F2 ≦ φd × 2.0 is satisfied, and the separation distance is a distance in a width direction in a projection view of the electronic component as viewed from the front, wherein the lead wire of the electronic component is connected to the circuit board. When inserting into the through-hole, the entire lead wire protruding from the exterior material does not enter the through-hole, and the lowermost part of the exterior material comes into contact with the circuit board or the outermost of the exterior material. It is possible to reliably suppress the lower portion from entering the through hole.
[0031]
A third aspect of the present invention provides the electronic component according to the first or second aspect, wherein the diameter of the exterior material covering the lead wire is smaller than the diameter of the through hole of the circuit board into which the lead wire is inserted. Yes, even when the lead wire of an electronic component is inserted into the through hole of the circuit board, the entire lead wire protruding from the exterior material does not enter the through hole. Since it does not enter the through-hole, it is possible to use even a small outer packaging material covering the lead wire, and it is possible to improve productivity in forming the outer packaging material .
[0032]
The invention described in claim 4 is a circuit board that includes a through hole, and in which the pair of lead wires of the electronic component according to any one of claims 1 to 3 is inserted into the through hole, the circuit board and the electronic component The circuit board is characterized in that the distance from the lowermost part of the outer packaging material is 0.5 mm or more, and it is possible to suppress the influence of the heat of soldering at the time of mounting on the electronic component.
[0033]
Hereinafter, the electronic component of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0034]
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a front view showing an electronic component in one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view showing the electronic component in one embodiment of the present invention. 1A and 1B, 1 is a substrate, 2 is an electrode, 3 is a lead wire, and 4 is an exterior material. Reference numeral 10 denotes an electronic component. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to what was demonstrated by the prior art.
[0035]
As shown in FIGS. 1A and 1B, an electronic component 10 has electrodes 2 formed on both main surfaces of a disk-shaped substrate 1 made of a dielectric ceramic, respectively. A pair of lead wires 3 are soldered. Furthermore, a part of the lead wire 3 and an exterior material 4 that encloses the substrate 1 and the electrode 2 are formed. In addition, in FIG. 1 (a), (b), the exterior | packing material 4 is shown with the broken line.
[0036]
As the substrate 1, for example, a main component of a dielectric material such as strontium titanate or barium titanate is mixed with additives such as bismuth oxide, titanium oxide, manganese oxide, and other firing aids, and then fired. Dielectric ceramics can be used.
[0037]
As the electrode 2, for example, at least one metal selected from Ag, Cu, Ni, and Zn can be used.
[0038]
Further, as the lead wire 3, for example, a wire material obtained by using, as a raw material, an electrical annealed copper wire defined by JIS C3102 and electroplating or melting solder can be used.
[0039]
As the exterior material 4, an insulating material is used, and for example, an insulating resin, glass, or the like can be used. Among these, insulating resins are preferable because they are suitable for processing and are inexpensive, and thermosetting epoxy resins are particularly preferable because they are excellent in strength and moisture resistance.
[0040]
Further, as shown in FIG. 1A, the pair of lead wires 3 are joined to the electrodes 2 so as to cross on the front and back surfaces of the substrate 1, bent, and separated from each other so as to be substantially parallel to each other. It is extended and further bent so as to extend substantially in parallel with the distance between the two narrowed.
[0041]
Further, as shown in FIG. 1B, the pair of lead wires 3 bonded to the electrodes 2 on both main surfaces of the substrate 1 are spaced apart and extended in parallel with the substrate 1 interposed therebetween. Finally, it is pulled out so as to overlap in the thickness direction of the substrate 1. The pair of lead wires 3 overlap each other at a position that is substantially half of the separation distance, that is, a position that makes the thickness of the substrate 1 substantially half.
[0042]
Here, FIG. 2A is a front view showing the mounting state of the electronic component in one embodiment of the present invention, and FIG. 2B shows the mounting state of the electronic component in the embodiment of the present invention. It is a side view. 2A and 2B, 5 is a circuit board and 6 is a through hole.
[0043]
As described above, in the electronic component 10, a part of the lead wire 3 and the exterior material 4 including the substrate 1 and the electrode 2 are formed. Then, the pair of lead wires 3 projecting from the outer packaging material 4 are spaced apart and substantially parallel to each other in the width direction of the electronic component 10, and are bent so as to extend substantially parallel in a state where the distance between the two is reduced. It is installed. Further, the pair of lead wires 3 protruding from the exterior material 4 are configured to be separated in the vicinity of the exterior material 4 in the thickness direction of the electronic component 10 but overlap each other. The two lead wires 3 overlap each other at a position that is substantially half of the separation distance, that is, a position that makes the thickness of the electronic component 10 substantially half.
[0044]
Then, the two lead wires 3 of the electronic component 10 are inserted into the through holes 6 of the circuit board 5 and soldered and mounted on the back surface of the circuit board 5 (the lower side in FIGS. 2A and 2B). Is done.
[0045]
Here, in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B, θ is an angle formed by each lead wire 3 in the thickness direction of the electronic component 10. Specifically, it is an angle formed by a portion that is bent after projecting from the exterior material 4 and a portion that overlaps at a position that is approximately half of the separation distance and a position that substantially halves the thickness of the electronic component 10. .
[0046]
F1 is the distance between the pair of lead wires 3 on the exterior material 4 side, and F2 is the distance between the tips of the two lead wires 3, that is, the portion inserted into the through hole 6 of the circuit board 5. is there.
[0047]
First, the angle θ is preferably in the range of 40 ° to 65 °. When it is less than 40 °, all the portions of the lead wire 3 protruding from the exterior material 4 easily enter the through hole 6. If the angle is larger than 65 °, the lead wire 3 is easily crushed between the lowermost part of the outer packaging material 4 and the circuit board 5, and when the lead wire 3 is bent, the degree of deformation of the lead wire 3 is large. As a result, the lead wire 3 may be scratched or broken in some cases.
[0048]
Then, by narrowing the distance at which the pair of lead wires 3 are separated from each other through the insertion portion into the through hole 6, that is, by satisfying F1> F2, all the portions of the lead wire 3 protruding from the exterior material 4 are through. There is no entry into Hall 6.
[0049]
Furthermore, when the wire diameter of the lead wire 3 of the electronic component 10 is φd, it is preferable that F1 and F2 satisfy the following relational expression.
[0050]
φd × 1.0 ≦ F1-F2 ≦ φd × 2.0
When the difference between the separation distances F1 and F2 of the lead wire 3 is smaller than 1.0 times the wire diameter φd, all the portions of the lead wire 3 protruding from the exterior material 4 are likely to enter the through hole 6, When the diameter is larger than 2.0 times the diameter φd, the lead wire 3 is easily crushed between the lowermost part of the outer packaging material 4 and the circuit board 5, and when the lead wire 3 is further bent, Since the degree of deformation increases, the lead wire 3 may be scratched or broken in some cases.
[0051]
In addition, when the cut surface shape of the lead wire 3 is circular, the wire diameter φd is a diameter, and when the cut surface shape of the lead wire 3 is not circular, it is the maximum length of the line width of the lead wire 3. . Here, the diameter is defined to include the diameter and the line width.
[0052]
These relational expressions are experimentally derived by changing the parameters of the separation distances F1 and F2 and the wire diameter φd and performing an insertion test using an automatic insertion machine.
[0053]
The angle θ formed by the lead wire 3 in the thickness direction of the electronic component 10 is set to 40 ° to 65 °, or the separation distance of the lead wire 3 in the width direction is F1> F2, and φd × 1.0 ≦ F1. −F2 ≦ φd × 2.0, or depending on the configuration of either one, all the portions of the lead wire 3 protruding from the exterior material 4 may enter the through hole 6, and the lowermost part of the exterior material 4 Although it is possible to prevent the lead wires 3 from being crushed between the circuit boards 5, it is more preferable to have both configurations.
[0054]
2A and 2B, the two lead wires 3 of the electronic component 10 having such a configuration are inserted into the through holes 6 of the circuit board 5, and the circuit board 5 When mounting by soldering on the back surface, a part of the lead wire 3 is interposed between the lowermost part of the exterior material 4 of the electronic component 10 and the circuit board 5 to ensure the distance h. The distance h is a distance between the lowermost part of the exterior material 4 and the circuit board 5 and is preferably 0.5 mm or more. By setting the thickness to 0.5 mm, it is difficult to be affected by the heat at the time of solder joining, and the solder flux can be reliably discharged.
[0055]
And since the distance h between the lowest part of the exterior material 4 of the electronic component 10 and the circuit board 5 can be ensured reliably, the exterior material in the lowest part of the exterior material 4 of the electronic component 10, ie, the root part of the lead wire 3, is obtained. The diameter of 4 can be made smaller than the diameter of the through hole 6.
[0056]
In the present embodiment, the electronic component 10 is described as an example of a capacitor including the substrate 1 made of a dielectric ceramic. However, the electronic component 10 is not limited to the capacitor, and may be a resistor, thermistor, inductor, varistor, or the like. Needless to say, it can be used for all the electronic components 10 including the lead wire 3 and the exterior material 4.
[0057]
With this configuration, even when the pair of lead wires 3 of the electronic component 10 are inserted into the through holes 6 of the circuit board 5, all the portions of the lead wires 3 protruding from the exterior material 4 are through holes. 6 and the lead wire 3 is not crushed between the lowermost part of the exterior material 4 and the circuit board 5. The lowermost part of the exterior material 4 does not come into contact with the circuit board 5, and the lowermost part of the exterior material 4 does not enter the through hole 6, so that the exterior material 4 does not block the through hole 6.
[0058]
Therefore, a part of the lead wire 3 is interposed between the lowermost part of the outer packaging material 4 of the electronic component 10 and the circuit board 5 so that the distance h can be reliably maintained. It is difficult, the solder joint strength is stable, and lead (Pb) free solder having a high soldering temperature can be used for mounting the electronic component 10.
[0059]
【The invention's effect】
It is possible to ensure the distance between the outer packaging material of the electronic component and the circuit board, it is difficult to be affected by the heat at the time of soldering, the soldering strength can be stably maintained, and lead (Pb) An electronic component that can use free solder and a circuit board on which the electronic component is mounted can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a front view showing an electronic component according to an embodiment of the present invention. FIG. 2B is a side view showing an electronic component according to an embodiment of the present invention. FIG. The front view which shows the mounting state of the electronic component in the form of (b) The side view which shows the mounting state of the electronic component in one embodiment of this invention FIG. 3 (a) The front view which shows the conventional capacitor | condenser with a lead wire ( b) Side view showing a conventional capacitor with a lead wire [FIG. 4] (a) Front view showing a mounting state of a conventional capacitor with a lead wire (b) Side view showing a mounting state of a conventional capacitor with a lead wire Explanation of]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Electrode 3 Lead wire 4 Exterior material 5 Circuit board 6 Through hole 10 Electronic component 20 Capacitor with lead wire

Claims

A substrate, electrodes provided on both main surfaces of the substrate, a pair of lead wires respectively joined to the electrodes, the substrate and the electrode, and an exterior material covering a part of the pair of lead wires; An electronic component comprising:
In the width direction of the electronic component, the pair of lead wires protrudes from the exterior material and is spaced apart from each other and extends substantially in parallel, and is bent and extended substantially in parallel in a state where the separation distance is narrowed,
Let F1 be the separation distance of the portion of the pair of lead wires protruding from the exterior material, F2 be the separation distance of the bent portion of the pair of lead wires, and φd be the lead wire diameter. ,
meets φd × 1.0 ≦ F1-F2 ≦ φd × 2.0, the distance the electronic component, characterized in that the distance in the width direction of a projection view of the electronic component from the front.

A substrate, electrodes provided on both main surfaces of the substrate, a pair of lead wires respectively joined to the electrodes, the substrate and the electrode, and an exterior material covering a part of the pair of lead wires; An electronic component comprising:
In the width direction of the electronic component, the pair of lead wires protrudes from the exterior material and is spaced apart from each other and extends substantially in parallel.
Wherein in the electronic component in the thickness direction, the pair of leads extends substantially parallel spaced from each other to protrude from the outer package, so as to overlap each other at a position approximately half the thickness of the electronic component by bending The angle formed between the bent portion of the lead wire and the portion extended at a position that substantially halves the thickness of the electronic component is 40 ° to 65 °,
Let F1 be the separation distance of the portion of the pair of lead wires protruding from the exterior material, F2 be the separation distance of the bent portion of the pair of lead wires, and φd be the lead wire diameter. ,
An electronic component satisfying φd × 1.0 ≦ F1−F2 ≦ φd × 2.0 , wherein the separation distance is a distance in a width direction in a projection view when the electronic component is viewed from the front .

3. The electronic component according to claim 1, wherein a diameter of an exterior material covering the lead wire is smaller than a diameter of a through hole of a circuit board into which the lead wire is inserted.

A circuit board comprising a through hole, wherein a pair of lead wires of the electronic component according to any one of claims 1 to 3 is inserted into the through hole, wherein the circuit board and a lowermost part of the exterior member of the electronic component And a distance of 0.5 mm or more.