JP5110067B2 - Electronic component and electronic device, and mounting structure of electronic component - Google Patents
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Description
本発明は、表面実装型の電子部品が備える端子電極の構造、及び前記電子部品を備える電子機器、並びに、前記電子部品を基板に実装する構造に関する。 The present invention relates to a structure of a terminal electrode included in a surface-mount type electronic component, an electronic device including the electronic component, and a structure for mounting the electronic component on a substrate.
電子機器は、電子部品が実装された基板を備える。近年においては、電子機器の小型化や高機能化が進んでおり、電子部品の小型化や、電子部品を基板上へ実装する際の実装密度(基板の単位面積あたりに取り付けられる電子部品の数)を向上させるという要請がある。実装密度を向上させるという観点からは、電子部品の底面に端子電極を設け、基板の電極等とハンダによって接合するものが用いられる傾向にある。例えば、特許文献1には、表面実装型電子部品のパッケージ底面に電極を有し、この電極の形状は、プリント配線板の接合パッド面の方向に突出した凸型に形成された表面実装型電子部品が開示されている。
The electronic device includes a substrate on which electronic components are mounted. In recent years, electronic devices have become smaller and more functional, and electronic components have been downsized and the mounting density when mounting electronic components on a substrate (the number of electronic components mounted per unit area of the substrate). ) Is requested to improve. From the viewpoint of improving the mounting density, there is a tendency to use a terminal electrode provided on the bottom surface of the electronic component and bonded to the electrode of the substrate by soldering. For example, in
電子部品の端子電極と基板の電極等とを接合するハンダを溶融させた場合、ハンダペーストを印刷したときにハンダペーストに巻き込まれた空気やハンダペーストに含まれるフラックスが気化したガス等によって、ハンダ中にボイドが発生することがある。特許文献1に開示された技術は、このようなボイドの発生を抑制できることが示されている。
When the solder that joins the terminal electrode of the electronic component and the electrode of the board is melted, the solder is caused by the air entrained in the solder paste when the solder paste is printed or the gas evaporated from the flux contained in the solder paste. Voids may occur inside. It is shown that the technique disclosed in
しかし、特許文献1に開示された技術は、電子部品の寸法が小さくなると、電子部品の端子電極を凸型に形成することが困難であり、ボイドの生成を抑制することが困難である。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子部品を基板に取り付ける場合に、ハンダ中のボイドを低減することを目的とする。
However, with the technique disclosed in
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子部品は、外面に露出した端子電極を有する電子部品において、同一面に設けられる少なくとも2個の端子電極を有し、前記電子部品の長手方向における寸法は1005M以下であり、前記端子電極の短手方向における寸法は30μm以上120μm以下、かつ前記端子電極の短手方向における寸法の長手方向における寸法に対する比率は0.324以上0.480以下であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electronic component according to the present invention has at least two terminal electrodes provided on the same surface in an electronic component having terminal electrodes exposed on the outer surface, The dimension in the longitudinal direction of the electronic component is 1005 M or less, the dimension in the short direction of the terminal electrode is 30 μm or more and 120 μm or less, and the ratio of the dimension in the short direction of the terminal electrode to the dimension in the longitudinal direction is 0.324 or more. It is 0.480 or less.
本発明は、1005M以下であり、かつ端子電極の短手方向における寸法が30μm以上120μm以下の電子部品において、端子電極のアスペクト比(短手方向における寸法/長手方向における寸法)を0.324以上0.480以下とした。これによって、端子電極と基板電極との間のハンダを溶融させる際には、端子電極がハンダに蓋をする作用を抑制できるので、溶融したハンダからガスが抜けやすくなる。その結果、固化したハンダ中のボイドを低減できる。そして、端子電極と基板電極とが機械的、電気的、かつ熱的に確実に接続されるので、信頼性が向上する。 According to the present invention, the aspect ratio of the terminal electrode (dimension in the transverse direction / dimension in the longitudinal direction) is 0.324 or more in an electronic component having a dimension in the short direction of the terminal electrode of 305 μm or more and 120 μm or less. 0.480 or less. As a result, when melting the solder between the terminal electrode and the substrate electrode, the terminal electrode can be prevented from covering the solder, so that the gas can easily escape from the molten solder. As a result, voids in the solidified solder can be reduced. And since a terminal electrode and a board | substrate electrode are reliably connected mechanically, electrically, and thermally, reliability improves.
本発明の望ましい態様としては、前記電子部品において、前記少なくとも2個の端子電極が設けられる前記電子部品の面の形状は矩形であり、当該面の長手方向と、前記端子電極の長手方向とは平行であることが好ましい。これによって、端子電極の長手方向を電子部品の面の長手方向に沿って形成することができるので、アスペクト比を上述した範囲に維持しつつ、端子電極の面積を確保できる。 As a desirable mode of the present invention, in the electronic component, the shape of the surface of the electronic component on which the at least two terminal electrodes are provided is a rectangle, and the longitudinal direction of the surface and the longitudinal direction of the terminal electrode are It is preferable that they are parallel. Thereby, the longitudinal direction of the terminal electrode can be formed along the longitudinal direction of the surface of the electronic component, so that the area of the terminal electrode can be ensured while maintaining the aspect ratio in the above-described range.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、前記電子部品を備えることを特徴とする。本発明は、上述した電子部品を備えるので、電子部品を基板電極に接合するハンダ中のボイドを低減できる。これによって、端子電極と基板電極とが機械的、電気的に確実に接続されるので、電子機器の信頼性が向上する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electronic apparatus according to the present invention includes the electronic component. Since this invention is equipped with the electronic component mentioned above, the void in the solder which joins an electronic component to a substrate electrode can be reduced. Thereby, since the terminal electrode and the substrate electrode are securely and mechanically connected, the reliability of the electronic device is improved.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子部品の実装構造は、同一面に設けられて、外面に露出した少なくとも2個の端子電極を有するとともに、長手方向の寸法が1005M以下であり、前記端子電極の短手方向の寸法は30μm以上120μm以下、かつ前記端子電極の短手方向の長手方向に対する比率は0.324以上0.480以下である電子部品と、当該電子部品が実装される基板の実装面に設けられる少なくとも2個の基板電極と、を有し、前記少なくとも2個の端子電極のうち対向する少なくとも1対の端子電極の向き合う端部と、前記少なくとも2個の基板電極のうち前記対向する1対の端子電極にそれぞれ対応する基板電極の向き合う端部とが重なっていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the electronic component mounting structure according to the present invention has at least two terminal electrodes provided on the same surface and exposed on the outer surface, and has a longitudinal dimension. 1005M or less, the dimension of the terminal electrode in the short direction is 30 μm or more and 120 μm or less, and the ratio of the terminal electrode to the longitudinal direction in the short direction is 0.324 or more and 0.480 or less, At least two substrate electrodes provided on a mounting surface of a substrate on which an electronic component is mounted, and at least one pair of terminal terminals facing each other among the at least two terminal electrodes, Of the two substrate electrodes, the opposite ends of the substrate electrodes respectively corresponding to the pair of opposing terminal electrodes are overlapped.
本発明は、少なくとも2個の端子電極のうち対向する少なくとも1対の端子電極の向き合う端部と、前記対向する1対の端子電極にそれぞれ対応する基板電極の向き合う端部とを重ねた構造とする。これによって、電子部品の向かい合う端子電極の対向する端部を、対応する基板上の基板電極の対向する端部に揃えることにより、電子部品の基板に対する位置決め精度が向上する。また、電子部品の長手方向中心軸や短手方向中心軸に対するアンバランスが低減されて、電子部品の電気的な特性が良好になる。 The present invention comprises a structure in which at least one pair of opposed terminal electrodes facing each other out of at least two terminal electrodes and a facing end of each substrate electrode corresponding to each of the opposed pair of terminal electrodes are stacked. To do. Thereby, the positioning accuracy of the electronic component with respect to the substrate is improved by aligning the opposing end portions of the terminal electrodes facing the electronic component with the opposing end portions of the substrate electrodes on the corresponding substrate. In addition, the unbalance of the electronic component with respect to the longitudinal central axis and the lateral central axis is reduced, and the electrical characteristics of the electronic component are improved.
本発明の望ましい態様としては、前記電子部品の実装構造において前記1対の端子電極の向き合う端部は、当該電極の長手方向と平行な端部であることが好ましい。これによって、端子電極の長辺側端部を、基板電極の長辺側端部に重ねようとする作用をより効果的に作り出すことができるので、電子部品を基板上の基板電極の所定位置へ自動的に位置決めする機能を有効に発揮させることができる。 As a desirable mode of the present invention, in the mounting structure of the electronic component, it is preferable that end portions of the pair of terminal electrodes facing each other are end portions parallel to the longitudinal direction of the electrodes. As a result, it is possible to more effectively create an action of superposing the long side end of the terminal electrode on the long side end of the substrate electrode, so that the electronic component is moved to a predetermined position of the substrate electrode on the substrate. The automatic positioning function can be exhibited effectively.
本発明は、電子部品を基板に取り付ける場合に、ハンダ中のボイドを低減できる。 The present invention can reduce voids in solder when an electronic component is attached to a substrate.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the following modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る電子部品を基板に実装した状態を示す模式図である。図2は、本実施形態に係る電子部品を基板に実装する過程の一部を示す斜視図である。図3は、リフロー時に発生する現象の模式図である。図1に示すように、電子部品1は、複数の面を有する平面視が矩形の直方体形状であり、底面1Bに設けられた端子電極2が、電子部品1の外面から外側に露出している。そして、電子部品1は、端子電極2が、基板3の表面3Pに設けられている端子電極(以下、基板電極という)4に、ハンダ5を介して機械的、かつ電気的に接続される。端子電極2は、底面1Bのみに設けられ、底面1Bとつながる電子部品1の側面にはまたがっていない。このように、電子部品1は、底面1Bのみに設けられた端子電極2によって基板電極4と接合される、いわゆる表面実装型の電子部品である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a state in which the electronic component according to
表面実装型の電子部品に対し、実装時の安定性やハンダ中に存在するボイドの低減のために、電子部品の端子電極が底面から側面にわたるように形成されているものが従来から用いられている。しかし、電子部品の小型化にともない、端子電極を側面にわたるように形成するのが困難になっており、上述した表面実装型の電子部品が用いられるようになってきている。 For surface mount type electronic components, in order to reduce mounting voids and voids existing in the solder, it has been used that the terminal electrode of the electronic component is formed from the bottom to the side. Yes. However, along with the downsizing of electronic components, it has become difficult to form terminal electrodes over side surfaces, and the above-described surface-mount type electronic components have come to be used.
電子部品1を基板3上に実装する場合、まず、基板電極4上にハンダペーストを印刷する。このとき、ハンダペースト内に空気が巻き込まれることがある。ハンダペーストが印刷されたら、実装装置(マウンタ)によって電子部品1を基板電極4の位置に搬送し、図2に示すように、ハンダペースト5Pが塗布された基板電極4の上へ載置する。その後、リフロー工程でハンダペースト5Pを加熱することにより、ハンダペースト5Pのハンダ成分が溶融して、電子部品1の端子電極2と基板3の基板電極4とを接合する。
When mounting the
リフロー工程においてハンダの溶融が開始すると、図3に示すように、ハンダペースト5Pに含まれるフラックスFl中の溶剤がガス化したり、ハンダペースト5Pから還元ガスが発生したりする(H2O、HSnBr2等)。また、ハンダ中の金属溶融が進行することにより、金属間化合物が生成されるため、ハンダペースト5Pの流動性が低下する。これによって、ハンダペースト5Pに巻き込まれた空気、還元ガスやガス化したフラックスFl等の発生ガスがハンダペースト5P内に閉じ込められやすくなる。
When melting of the solder starts in the reflow process, as shown in FIG. 3, the solvent in the flux Fl contained in the
図4−1は、従来の電子部品における端子電極と基板電極との関係を示す図である。図4−2は、従来の電子部品をリフローする際におけるハンダの状態を示す模式図である。図5−1は、本実施形態の電子部品における端子電極と基板電極との関係を示す図である。図5−2は、本実施形態の電子部品をリフローする際におけるハンダの状態を示す模式図である。図5−3は、端部に突起を有する端子電極を基板電極にハンダで接合した状態を示す模式図である。 FIG. 4A is a diagram illustrating a relationship between a terminal electrode and a substrate electrode in a conventional electronic component. FIG. 4-2 is a schematic diagram illustrating a state of solder when reflowing a conventional electronic component. FIG. 5A is a diagram illustrating a relationship between the terminal electrode and the substrate electrode in the electronic component of the present embodiment. FIG. 5B is a schematic diagram illustrating the state of the solder when the electronic component of the present embodiment is reflowed. FIG. 5C is a schematic diagram illustrating a state in which a terminal electrode having a protrusion at an end is joined to a substrate electrode by soldering.
図3に示すように、ハンダペースト5Pは、端子電極2によって蓋をされたような状態になる。図4−1に示す従来の電子部品は、端子電極102の面積を、端子電極102と基板電極104との接合強度を確保できる程度の大きさにすると、リフロー工程においては、図4−2に示すように、端子電極102が溶融したハンダ105に蓋をするように機能する。この機能のため、発生ガスや空気等のガスGは溶融したハンダ105から上方へ抜けにくくなってしまう。その結果、ハンダ105内にガスGが残留してしまい、ハンダ105が固まった後は、ハンダ105内にボイドが形成されてしまう。ここで、電子部品の端子電極が底面から側面にわたるように形成されている構造では、リフロー工程において、ハンダが端子電極に沿って側面へぬれ上がるので、溶融したハンダからガスが抜けやすくなっていたので、ハンダ中に形成されるボイドは少なかった。
As shown in FIG. 3, the
そこで、本実施形態では、図5−1に示すように、端子電極2の面積を、端子電極2と基板電極4との接合強度が確保できる大きさに維持したまま、端子電極2の形状を変更する。具体的には、形状が方形の端子電極2の一辺を小さくすることで、溶融したハンダ5に対する端子電極2の蓋としての機能を抑制して、溶融したハンダ5内のガスGを外部へ抜けやすくする。これによって、端子電極2と基板電極4とを接合するハンダ5内に形成されるボイドを低減できることが見出された。その結果、端子電極2と基板電極4との接合強度の低下が抑制され、また、両者が電気的に確実に接続される。さらに、電子部品1の熱が端子電極2からハンダ5を通って基板電極4へ伝わりやすくなるので、電子部品1の放熱性能が向上する。また、端子電極2と基板電極4との接合の長期信頼性も確保できる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the shape of the
また、図5−3に示すように、端子電極2は、製造上の理由から、接合面の縁部に突起部6が形成されることがある。この突起部6は、基板電極4に向かっているため、ハンダ5で端子電極2を基板電極4に接合すると、突起部6がハンダ5に向かって突出することになる。図4−1に示す従来の構造では、突起部6があることにより、溶融したハンダからガスさらに抜けにくくなり、よりボイドが形成されやすくなってしまう。しかし、本実施形態では、端子電極2の面積を、端子電極2と基板電極4との接合強度が確保できる大きさに維持したまま端子電極2の一辺を小さくしているので、突起部6が形成されていても、溶融したハンダからガスが抜けやすくなる。その結果、ボイドの形成を抑制できる。
Further, as shown in FIG. 5C, the
また、突起部6は、端子電極2とハンダ5との接触面積を大きくする作用があるので、端子電極2と基板電極4との接合強度や電気特性等といった観点からは、端子電極2は突起部6を有していた方が好ましい。電子部品1は、突起部6が端子電極2に形成されていたとしても、ハンダ5中のボイドの形成を抑制できるので、端子電極2と基板電極4とを確実に接合することができる。これによって、電子部品1は、接合強度や電気特性等がさらに向上する。次に、電子部品1についてより詳細に説明する。
Further, since the protruding portion 6 has an effect of increasing the contact area between the
図6は、本実施形態に係る電子部品の底面図である。図7−1は、接合強度の試験方法を示す模式図である。図7−2は、ボイドの発生率を求める手法の説明図である。本実施形態では、端子電極2と基板電極4との接合強度を確保した上で、端子電極2の形状を矩形(長方形)とする。接合強度は、電子部品1の寸法に応じて変化し、通常、電子部品1の寸法が大きくなる程、必要な接合強度は大きくなる。接合強度は、端子電極2と基板電極4との接合面積が大きくなるにしたがって大きくなる。本実施形態では、端子電極2の面積の方が基板電極4の面積よりも小さいので、接合面積は端子電極2によって規定される。
FIG. 6 is a bottom view of the electronic component according to the present embodiment. FIG. 7-1 is a schematic diagram illustrating a bonding strength test method. FIG. 7B is an explanatory diagram of a method for obtaining the void occurrence rate. In this embodiment, after ensuring the bonding strength between the
図6に示すように、端子電極2は平面視の形状が矩形であり、長手方向における寸法(以下、長辺側長さという)がw、短手方向における寸法(以下、短辺側長さという)がhである。ここで、短辺側長さhの長辺側長さwに対する比率をアスペクト比h/wとする。アスペクト比h/wと接合強度、及びアスペクト比h/wとボイドの発生率との関係を調査した。接合強度は、図7−1に示すように基板3上に接合された電子部品1に、基板3の板面と平行な方向の力Fを作用させて、電子部品1が基板3から外れる際の力F(N)で評価した(シェア強度による評価)。
As shown in FIG. 6, the
ボイドの発生率は、電子部品1の一つの端子電極2と、基板電極4との間に存在するハンダの全体積中におけるボイドの体積である。しかし、ボイドの体積を求めることは困難である。したがって、ボイドの発生率は、図7−2に示すように、電子部品1の一つの端子電極2をその端子面と垂直な方向から観測した場合において、端子電極2に存在するボイドの全面積ΣAvの、端子電極2の面積As=h×wに対する比率ΣAv/Asをボイドの発生率とみなす。ここで、Avは、図7−2に示すボイドVの面積である。ボイドVの面積Avは、例えば、X線を用いて接合後における端子電極2を撮像した画像を画像処理(例えば、二値化処理)することによって得られた処理画像から求める。
The void generation rate is the volume of voids in the entire volume of solder existing between one
表1に、アスペクト比h/wに対する接合強度及びボイド発生率の評価結果を示す。接合強度は、熱サイクル負荷及びせん断負荷を与える信頼性試験を実行する前の接合強度に対する、前記信頼性試験を実行した後における接合強度の低下率で評価した。接合強度の低下率が従来品と同等である場合は○、従来品よりも低い場合は×とした。ボイド発生率は、上述の手法によって求めたボイド発生率を相対評価したものであり、従来品に対してボイド発生率が低いものを○又は◎、従来品以上のものを△又は×とした。ボイド発生率は、○又は◎が許容であり、△又は×が非許容である。表1の結果から、アスペクト比h/wが所定の下限値よりも小さいと、接合面積が確保できない結果、必要な接合強度が得られないことが分かる。一方、アスペクト比h/wが所定の上限値よりも大きいとボイドの抑制効果が得られないことが分かる。 Table 1 shows the evaluation results of the bonding strength and the void generation rate with respect to the aspect ratio h / w. The joint strength was evaluated based on the decrease rate of the joint strength after the reliability test was performed with respect to the joint strength before the reliability test for applying the thermal cycle load and the shear load. When the rate of decrease in bonding strength was the same as that of the conventional product, it was evaluated as ◯, and when it was lower than that of the conventional product, it was rated as x. The void generation rate is a relative evaluation of the void generation rate obtained by the above-described method. The void generation rate is lower than that of the conventional product. As for the void occurrence rate, ○ or ◎ is acceptable, and Δ or × is unacceptable. From the results of Table 1, it can be seen that if the aspect ratio h / w is smaller than the predetermined lower limit, the required bonding strength cannot be obtained as a result of the inability to secure the bonding area. On the other hand, when the aspect ratio h / w is larger than a predetermined upper limit value, it can be seen that a void suppressing effect cannot be obtained.
上記結果から、アスペクト比h/wは、0.324以上0.480以下が好ましく、より好ましい範囲は、0.324以上0.375以下である。これらの範囲であれば、端子電極2と基板電極4との間で両者を接合するハンダ5のボイドの発生を抑制しつつ、端子電極2と基板電極4との接合強度を確保できる。一方、端子電極2の短辺側長さhが120μmを超えると、上記範囲のアスペクト比h/wであっても、端子電極2と基板電極4との絶対的な接合面積が大きくなる結果、ボイドの発生を抑制する効果は低くなる。また、端子電極2の短辺側長さhが30μmを下回ると、上記範囲のアスペクト比h/wであっても、端子電極2と基板電極4との絶対的な接合面積が小さくなる結果、必要な接合強度が確保できなくなる。したがって、本実施形態においては、上述したアスペクト比h/wの範囲は、端子電極2の短辺側長さhが30μm以上120μm以下の場合に好適である。
From the above results, the aspect ratio h / w is preferably from 0.324 to 0.480, and more preferably from 0.324 to 0.375. Within these ranges, the bonding strength between the
電子部品1の端子電極2の寸法は、電子部品1の寸法と関係する。図6に示すように、電子部品1は、平面視が矩形の形状(底面1Bの形状が矩形)であり、長手方向(図6の矢印Lで示す方向、以下同様)及び短手方向(図6の矢印Sで示す方向、以下同様)がある。短辺側長さhが30μm以上120μm以下であるような端子電極2を備える電子部品1は、寸法が1005M以下である。ここで、1005Mとは、後述する寸法表記であり、図6に示す電子部品1の長手方向における寸法Wが1.0±0.05mm、短手方向における寸法Hが0.5±0.05mmであることを意味する。したがって、寸法が1005M以下の電子部品1は、図6に示す長手方向における寸法Wが1.05mm以下、短手方向における寸法Hが0.55mm以下のものとなる。本実施形態の電子部品1は、平面視が矩形で、このような寸法のものに対して好適である。なお、1005Mの表記は、C5101−21:2006(IEC60384−21:2004)に規定される寸法記号である。
The dimension of the
端子電極2の短辺側長さhが30μm程度である場合、このような端子電極2を備える電子部品1は、長手方向における寸法Wは0.2mm±α、短手方向における寸法Hは0.1mm±βとなる。ここで、α、βは寸法公差である。このように、本実施形態の電子部品1は、長手方向における寸法Wは0.2mm±α、短手方向における寸法Hは0.1mm±βから、長手方向における寸法Wが1.0mm±0.05mm以下、短手方向における寸法Hが0.5±0.05mm以下の範囲にあるものに対して好適である。
When the short side length h of the
図8、図9−1、図9−2は、端子電極の配置例を示す底面図である。図8に示す電子部品1の端子電極2は、長辺側長さwが短辺側長さhよりも大きい。この電子部品1は、底面1Bの長手方向と、端子電極2の短手方向とが平行になるように配置される。また、図9−1は、電子部品1が2個の端子電極2を備える場合を示しており、電子部品1の底面1Bの長手方向と端子電極2の短手方向とが平行、かつ端子電極2の長手方向における端部同士が対向するように配置される。端子電極2のアスペクト比h/wが上記範囲であれば、端子電極2を図9−1、図9−2に示すように配置してもよい。
8, 9-1, and 9-2 are bottom views showing examples of arrangement of terminal electrodes. As for the
ここで、端子電極2が2個である場合、電子部品1の底面1Bの長手方向と端子電極2の長手方向とが平行、かつ端子電極2の短手方向における端部同士が対向するように構成してもよい。しかし、この配置では、電子部品1の長手方向における寸法によっては、端子電極2のアスペクト比h/wを上述した範囲としつつ、1対の端子電極2を電子部品1の底面1B内に配置できないことがある。
Here, when there are two
ここで、端子電極2を図9−1に示すような配置とすれば、端子電極2の短手方向が電子部品1の底面1Bの長手方向と平行になるので、端子電極2の長手方向を底面1Bの長手方向と平行にする場合と比較して、必要な端子電極2同士の間隔tを確保しつつ、端子電極2の長辺側長さwを確保できる。その結果、この構成によれば、端子電極2のアスペクト比h/wを上述した範囲としつつ、1対の端子電極2を電子部品1の底面1B内に配置しやすくなる。なお、図9−1に示す端子電極2は、長辺側長さwが短辺側長さhよりも大きい。
Here, if the
また、図9−2に示すように、長辺側長さwが短辺側長さhよりも大きい端子電極2が2個である場合、電子部品1の底面1Bの長手方向と端子電極2の長手方向とが平行、かつ端子電極2の長手方向における端部同士が対向するように構成してもよい。このようにすれば、端子電極2を電子部品1の底面1Bの長手方向全域にわたって形成することができるので、端子電極2のアスペクト比h/wを上述した範囲とし、かつ1対の端子電極2同士の間隔tを確保しやすくなる。その結果、電子部品1の底面1B内に配置しやすくなる。
Further, as shown in FIG. 9B, when there are two
一般に、端子電極2が2個の電子部品1は、長手方向及び短手方向の寸法が小さいことが多く、対向して配置される端子電極2に対応する基板電極4の間隔も小さくなることが多い。基板電極4の間隔が小さくなると、基板電極4上にハンダペーストを確実に塗布することが難しくなる。しかし、端子電極2を図9−1、図9−2に示すような配置とすれば、対向して配置される端子電極2に対応する基板電極4の間隔tを確保しやすくなるので、基板電極4上にハンダペーストを確実に塗布しやすくなる。その結果、電子部品1の寸法が小さい場合であっても、端子電極2と基板電極4とをさらに確実に接合できる。
In general, the
ここで、図6に示す端子電極2は、電子部品1の底面1Bの長手方向と、端子電極2の長手方向とが平行になるように配置される。この構成であれば、電子部品1の底面1Bの短手方向において隣接する端子電極2の間隔tを、電子部品1の底面1Bの長手方向と端子電極2の短手方向とが平行になるように配置される構成(図8参照)と比較して大きくとることができる。これによって、前述の間隔tを無闇に小さくする必要はないため、基板電極4上にハンダペーストを確実に塗布しやすくなる。その結果、端子電極2と基板電極4とをさらに確実に接合できる。また、図6に示す端子電極2の配置によれば、端子電極2の長手方向は、寸法に余裕のある底面1Bの長手方向と平行になるので、端子電極2の長辺側長さwを確保しやすくなる。その結果、端子電極2のアスペクト比h/wを上述した範囲とした状態で、接合面積をより確保しやすくなる。
Here, the
なお、基板3のレイアウトから、図8に示す端子電極2しか採用できない場合もある。この場合であっても、端子電極2のアスペクト比h/wを上述した範囲に設定すれば、ハンダ中のボイドを低減する効果が得られる。このように、電子部品1は、端子電極2のアスペクト比h/wを上述した範囲としておけば、端子電極2の配置に関わらずハンダ中のボイドを低減できる。したがって、基板3、あるいは電子部品1が搭載される電子機器の仕様に応じた端子電極2の配置を採用できるので、基板3や電子機器の設計の自由度が向上するという利点がある。
In some cases, only the
本実施形態の電子部品1は、例えば、チップコンデンサ、チップインダクタ、バラン、カプラ、フィルタ、バリスタ、積層型チップ部品等である。また、電子部品1は、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、テレビ、ゲーム機等、PDA(Personal Data Assistance)等の電子機器が備える電子部品として適用できる。特に、電子部品1は、端子電極2と基板電極4との間のハンダ5に存在するボイドを低減して、接合強度を確保できることから、電子部品1が衝撃等を受けることが想定される電子機器に対して好ましい。このような電子機器としては、携行して使用する機会が想定される電子機器、例えば、携帯電話機やPDA等がある。
The
以上、本実施形態では、1005M以下の表面実装型の電子部品において、端子電極のアスペクト比を0.324以上0.480以下、好ましくは0.324以上0.375以下とした。これによって、端子電極と基板電極との間のハンダペーストを加熱してハンダを溶融させる際には、端子電極の蓋としての機能が抑えられるので、溶融したハンダからガスが抜けやすくなる。その結果、固まった後のハンダ中のボイドを低減できるので、接合強度の低下が抑制されるとともに、端子電極と基板電極とが電気的に確実に接続される。また、電子部品の放熱性能が向上し、端子電極と基板電極との接合の長期信頼性も確保できる。なお、本実施形態で開示した構成は以下の実施形態においても適宜適用でき、また、本実施形態で開示した構成を備えるものは、本実施形態と同様の作用、効果を奏する。 As described above, in the present embodiment, in a surface-mount type electronic component of 1005 M or less, the aspect ratio of the terminal electrode is set to 0.324 or more and 0.480 or less, preferably 0.324 or more and 0.375 or less. As a result, when the solder paste between the terminal electrode and the substrate electrode is heated to melt the solder, the function as a lid of the terminal electrode is suppressed, so that the gas can easily escape from the molten solder. As a result, voids in the solder after solidification can be reduced, so that a decrease in bonding strength is suppressed and the terminal electrode and the substrate electrode are electrically connected reliably. Moreover, the heat dissipation performance of the electronic component is improved, and the long-term reliability of the bonding between the terminal electrode and the substrate electrode can be ensured. Note that the configuration disclosed in the present embodiment can be applied as appropriate in the following embodiments, and those provided with the configuration disclosed in the present embodiment have the same operations and effects as the present embodiment.
(実施形態2)
図10は、実施形態2に係る電子部品の実装構造を示す模式図である。図11は、図10の矢印X方向から見た図である。この電子部品の実装構造(以下、実装構造という)10は、実施形態1に係る電子部品1を基板3に実装する場合に用いる構造である。この実装構造10においては、電子部品1が備える少なくとも2個の端子電極2のうち、対向する少なくとも1対の端子電極2a、2aの向き合う端部(長辺側端部)2at1、2at1と、対向する1対の端子電極2a、2aにそれぞれ対応する基板電極4a、4aの向き合う端部(長辺側端部)4at1、4at1とが重なっている。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a mounting structure of an electronic component according to the second embodiment. FIG. 11 is a view as seen from the direction of the arrow X in FIG. The electronic component mounting structure (hereinafter referred to as a mounting structure) 10 is a structure used when the
本実施形態において、1対の端子電極2a、2aの向き合う端部2at1、2at1の間隔t1は、基板電極4a、4aの向き合う端部4at1、4at1の間隔t2と同じ寸法になるように構成される。なお、間隔t1と間隔t2とが同じ寸法であることには、両者が完全に同一である他、寸法公差や製造誤差等の分、両者の寸法が異なることも含まれる。このように構成されることにより、端子電極2aの端部2at1と、この端子電極2aに対応する基板電極4aの端部4at1とは重なり、図11に示すように、端子電極2aの端部2at1の端面と、基板電極4aの端部4at1の端面とが面一となる。なお、端子電極2aの端部2at1と、基板電極4aの端部4at1とが重なることには、端部2at1の端面と端部4at1の端面とが完全に面一であることの他、寸法公差や製造誤差等により、間隔t1や間隔t2が完全に同一でないことに起因して両端面がずれることも含まれる。
In the present embodiment, the interval t1 between the end portions 2at1, 2at1 of the pair of
このように、対向する端子電極2a、2aと、これらに対応する基板電極4a、4aとの間でそれぞれの端部2at1と端部4at1とを重ねることにより、電子部品1の長手方向中心軸ZLからそれぞれの基板電極4aまでの距離を同程度にすることができる。これにより、長手方向中心軸ZLに対する電子部品1の配置のアンバランスが低減されて、電子部品1の電気的な特性が良好になる。ここで、長手方向中心軸ZLは、電子部品1の長手方向と平行、かつ短手方向における電子部品1の中心を通る軸である。
As described above, the end part 2at1 and the end part 4at1 are overlapped between the
この実装構造10では、端子電極2a、2aの間隔t1が、基板電極4a、4aの間隔t2と同じ寸法になるように構成することで、リフロー工程においては、端部2at1と端部4at1とが自然に重なるようになる(セルフアライメント効果)。このように、電子部品1を基板3上の基板電極4a、4aの所定位置へ自動的に位置決めする機能が得られるので、端部2at1と端部4at1とを確実かつ簡易に重ね合わせることができる。
In the mounting
図12は、実施形態2の他の例に係る実装構造を示す模式図である。この実装構造10aは、上述した実装構造10と同様の構成であるが、電子部品1の端子電極2が4個から6個に増加するとともに、対応して基板電極4も4個から6個に増加している点が異なる。この場合も、1対の対向する端子電極2a、2a、あるいは2b、2b、あるいは2c、2cのうち少なくとも1対の対向する端部について、対応する基板電極4a、4a、あるいは4b、4b、あるいは4c、4cの端部と重なるように構成すればよい。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a mounting structure according to another example of the second embodiment. The mounting
図13は、実施形態2の変形例に係る実装構造を示す模式図である。この実装構造10bは、電子部品1が備える少なくとも2個の端子電極2のうち、対向する少なくとも1対の端子電極2a、2bの向き合う端部(短辺側端部)2at2、2bt2と、少なくとも2個の端子電極2a、2bのうち対向する1対の端子電極2a、2bにそれぞれ対応する基板電極4a、4bの向き合う端部(短辺側端部)4at2、4bt2とが重なっている。このようにしても、電子部品1を基板3上の基板電極4a、4bの所定位置へ自動的に位置決めする機能が得られる。また、短手方向中心軸に対する電子部品1の配置のアンバランスが低減されて、電子部品1の電気的な特性が良好になる。ここで、短手方向中心軸は、電子部品1の短手方向と平行、かつ長手方向における電子部品1の中心を通る軸である。
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a mounting structure according to a modification of the second embodiment. The mounting
なお、本実施形態においては、少なくとも1対の端子電極及びこれらに対応する基板電極について、端子電極の端部と基板電極の端部とが重なるように構成すればよい。しかし、電子部品が2組以上の対向する端子電極を有し、基板がこれらに対応する基板電極を有する場合、1対の端子電極と、これらに対応する基板電極とを2組以上、端子電極の端部と基板電極の端部とが重なるように構成することが好ましい。これによって、電子部品を基板上の基板電極の所定位置へ自動的に位置決めする機能はより有効に発揮される。 In the present embodiment, at least one pair of terminal electrodes and corresponding substrate electrodes may be configured such that the end portions of the terminal electrodes and the end portions of the substrate electrodes overlap. However, when the electronic component has two or more pairs of opposing terminal electrodes and the substrate has substrate electrodes corresponding thereto, two or more pairs of terminal electrodes and substrate electrodes corresponding to these pairs are provided. It is preferable that the end portion of the substrate and the end portion of the substrate electrode overlap each other. As a result, the function of automatically positioning the electronic component to a predetermined position of the substrate electrode on the substrate is more effectively exhibited.
また、図10に示すように、1対の端子電極2a、2a、あるいは2b、2bの向き合う端部は、端子電極2a、2a、あるいは2b、2bの長手方向と平行な端部、すなわち、長辺側端部2at1、2at1、あるいは2bt1、2bt1とすることがより好ましい。このようにすれば、長辺側端部2at1、2at1等に接触するハンダ5の表面張力がより大きく作用するので、端子電極2a、2a等の長辺側端部2at1、2at1を、基板電極4a、4aの長辺側端部4at1、4at1に重ねようとする作用をより効果的に作り出すことができる。その結果、電子部品を基板上の基板電極の所定位置へ自動的に位置決めする機能がさらに有効に発揮できる。
Further, as shown in FIG. 10, the opposing end portions of the pair of
図14は、端子電極と基板電極との関係を示す平面図である。図14に示すように、端子電極2の面積(=h×w)は、基板電極4の面積(=a×b)よりも小さいことが好ましい。このようにすれば、電子部品を基板上に載置する際において電子部品を搭載する位置ずれを許容でき、また、溶融したハンダからガスが抜けやすくなる。さらに、基板電極4の面積が大きいことから、基板電極4上のハンダ量が多くなるので、ハンダが溶融するとより流動しやすくなる。その結果、溶融したハンダからガスがより抜けやすくなり、ボイドの低減に対してより効果的である。
FIG. 14 is a plan view showing the relationship between the terminal electrode and the substrate electrode. As shown in FIG. 14, the area (= h × w) of the
また、基板電極4と端子電極2との間に隙間が形成されるので、端子電極2及び基板電極4の接合面と平行な方向に向かう力が与えられた場合には、前記隙間に盛られたハンダによって端子電極2が支持される。これによって、端子電極2と基板電極4との接合強度が向上するので、電子部品に基板の板面と平行な方向の力が加わった場合、電子部品が基板から外れにくくなる。
Further, since a gap is formed between the
図14に示す例では、端子電極2の一つの端部2t1と、基板電極4の一つの端部4tとが重なっている。端子電極2及び基板電極4は、いずれも平面視が矩形なので、両者の残りの端部間には隙間が形成される。この隙間の大きさcは、端子電極2と基板電極4との接合強度を向上させる観点からは25μm以上とすることが好ましく、望ましくは50μmである。なお、cが50μmよりも大きい場合、前記接合強度はほとんど変化しないので、cは最大50μmとすれば十分である。
In the example shown in FIG. 14, one end 2
以上、本実施形態では、少なくとも2個の端子電極のうち対向する少なくとも1対の端子電極の向き合う端部と、前記対向する1対の端子電極にそれぞれ対応する基板電極の向き合う端部とを重ねた構造とする。これによって、電子部品の長手方向中心軸に対するアンバランスが低減されて、電子部品の電気的な特性が良好になる。 As described above, in the present embodiment, the facing end portions of at least one pair of terminal electrodes facing each other out of at least two terminal electrodes and the facing end portions of the substrate electrodes respectively corresponding to the pair of facing terminal electrodes are overlapped. Structure. Thereby, the imbalance with respect to the longitudinal center axis of the electronic component is reduced, and the electrical characteristics of the electronic component are improved.
以上のように、本発明に係る電子部品及び電子機器、並びに電子部品の実装構造は、表面実装型の電子部品及びこれを実装することに有用である。 As described above, the electronic component and the electronic device according to the present invention and the mounting structure of the electronic component are useful for mounting the surface mounting type electronic component and the electronic component.
1 電子部品
1B 底面
2、2a、102 端子電極
2at1、 長辺側端部(端部)
2t1 端部
3 基板
3P 表面
4、4a、104 基板電極
4at1 長辺側端部(端部)
4t 端部
5 ハンダ
5P ハンダペースト
6 突起部
10、10a、10b 実装構造
DESCRIPTION OF
4t end
Claims (5)
同一面に設けられる少なくとも2個の端子電極を有し、
前記電子部品の長手方向における寸法は1005M以下であり、前記端子電極の短手方向における寸法は30μm以上120μm以下、かつ前記端子電極の短手方向における寸法の長手方向における寸法に対する比率は0.324以上0.480以下であることを特徴とする電子部品。 In an electronic component having terminal electrodes exposed on the outer surface,
Having at least two terminal electrodes provided on the same surface;
The dimension of the electronic component in the longitudinal direction is 1005 M or less, the dimension of the terminal electrode in the lateral direction is 30 μm or more and 120 μm or less, and the ratio of the dimension in the lateral direction of the terminal electrode to the dimension in the longitudinal direction is 0.324. The electronic component is characterized by being 0.480 or less.
当該面の長手方向と、前記端子電極の長手方向とは平行である請求項1に記載の電子部品。 The shape of the surface of the electronic component on which the at least two terminal electrodes are provided is a rectangle,
The electronic component according to claim 1, wherein the longitudinal direction of the surface is parallel to the longitudinal direction of the terminal electrode.
当該電子部品が実装される基板の実装面に設けられる少なくとも2個の基板電極と、を有し、
前記少なくとも2個の端子電極のうち対向する少なくとも1対の端子電極の向き合う端部と、前記少なくとも2個の基板電極のうち前記対向する1対の端子電極にそれぞれ対応する基板電極の向き合う端部とが重なっていることを特徴とする電子部品の実装構造。 The terminal electrode is provided on the same surface and has at least two terminal electrodes exposed on the outer surface, has a lengthwise dimension of 1005M or less, a widthwise dimension of the terminal electrode is 30 μm or more and 120 μm or less, and the terminal electrode The ratio of the short side direction to the long side direction is 0.324 or more and 0.480 or less electronic component,
And at least two substrate electrodes provided on a mounting surface of the substrate on which the electronic component is mounted,
An end portion of at least one pair of terminal electrodes facing each other among the at least two terminal electrodes, and an end portion of substrate electrodes corresponding to the pair of terminal electrodes facing each other among the at least two substrate electrodes A mounting structure for electronic components, characterized by overlapping.
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