JP2000068103A - チップ型電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ型電子部品がマウントされる回路基板
の小型化を可能とするチップ型電子部品を提供する。 【解決手段】 絶縁性基体１の表面１ａの対向する両端
部にそれぞれ電極３が設けられ、その両電極３に電気的
に接続して絶縁性基体１の表面１ａに電気素子である抵
抗素子２が設けられている。そして、絶縁性基体１の前
記両端部にそれぞれ貫通孔６が設けられ、その貫通孔６
は、たとえば絶縁性基体１の表面１ａ側より裏面１ｃ側
で断面積が大きくなるように設けられ、かつ、その貫通
孔６内に電極３と電気的に接続されるように導体膜７が
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗器、コンデン
サ、インダクタ、半固定ボリュームなどのチップ型電子
部品に関する。さらに詳しくは、小形の電子部品の側壁
側にハンダフィレット用のスペースが不要で、隣り合う
電子部品を近接させて配置でき、チップ型電子部品を組
み立てる回路基板の小型化を図ることができるチップ型
電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップ型電子部品は、図４（ａ）
に一部破断斜視図が示されるように、たとえば、絶縁性
基体２１の対向する両端部の表面２１ａおよび側面２１
ｂに電極２３および導体膜２４が設けられ、表面２１ａ
には、両端の電極２３にそれぞれ接続されるように、抵
抗などの電気素子２２が設けられ、さらに電気素子２２
の表面が保護膜２５で覆われることにより形成されてい
る。このチップ型電子部品２０は、たとえば小さいもの
では縦×横が１ｍｍ×０.５ｍｍ程度と小さく、その裏
面１ｃ側を下にして図示しない回路基板などに直接ハン
ダ付けなどにより取り付けられる。この際、側面の導体
膜２４と電気的に接続されると共にチップ型電子部品２
０の接着の機械的強度を保つため、図４（ａ）に示され
るように、側面の導体膜２４に充分にハンダフィレット
２６が形成されるように図示しない回路基板上にランド
パターンが電子部品の外形より大きく形成されている。

【０００３】このようにチップ型電子部品の取付構造
は、たとえば図４（ｂ）に示されるような図示しない電
気素子および電極２３の組が複数個マウントされる多連
型チップ部品や側面に凹部２７が形成される構造の部品
でも、同様にチップ型電子部品の側面にハンダフィレッ
ト２６を形成することにより回路基板などにハンダ付け
される構造が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
チップ型電子部品２０では、その側壁にハンダフィレッ
トを形成することにより回路基板に取り付けられるため
に、絶縁性基体２１の裏面２１ｃの面積の他にハンダフ
ィレット２６のためのランドパターンが回路基板に形成
されており、チップ型電子部品の面積より多くの面積が
必要である。さらに、チップ型電子部品の側面にハンダ
フィレット２６が設けられているため、隣りの部品との
間に充分な間隔を設けないと接触する危険性を有してい
る。そのため、回路基板の小型化を阻止し、また、回路
基板上に実装可能な部品の点数が制限されるという問題
がある。一方、ハンダフィレットの底面積が小さくなる
ようにすると、チップ型電子部品の回路基板への固着力
が大きく低下するという問題も生じる。

【０００５】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、チップ型電子部品がマウントされる回
路基板の小型化を可能にするチップ型電子部品を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるチップ型電
子部品は、絶縁性基体と、該絶縁性基体の対向する両端
部の表面にそれぞれ設けられる電極と、該絶縁性基体の
表面に設けられ、前記両端部の電極間に電気的に接続し
て設けられる電気素子とからなり、前記絶縁性基体の電
極が設けられる両端部に表面より裏面に貫通する貫通孔
がそれぞれ設けられ、かつ、該貫通孔内に前記電極と電
気的に接続されて導体膜が設けられている。

【０００７】ここに貫通孔とは、表面から裏面に連通し
ていることを意味し、たとえば絶縁性基体の裏面側に凹
部が設けられ、その凹部に連通するように表面側にスル
ーホールが設けられているものも含む意味である。

【０００８】この構造にすることにより、チップ型電子
部品の電極の下に絶縁性基体を貫通して導体膜が形成さ
れており、側面には露出した導体膜が設けられていない
ため、回路基板などにハンダ付けする場合に、ハンダフ
ィレットは貫通孔内に形成されてチップ型電子部品の側
壁には形成されず、部品の平面的な面積内でハンダ付け
をすることができる。その結果、回路基板などへの部品
の高集積化をすることができる。

【０００９】前記貫通孔はその断面積が前記絶縁性基体
の表面側で小さく、前記絶縁性基体の裏面側で大きく形
成されていることにより、表面の電気素子を設ける面積
を充分にとることができると共に、裏面側での回路基板
などとのハンダ付けの際に十分な面積でハンダフィレッ
トを形成することができ、接着力の信頼性を向上させる
ことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のチップ型電子部品について説明をする。

【００１１】本発明のチップ型電子部品は、その一実施
形態であるチップ型抵抗の一部破断斜視図が図１に示さ
れるように、絶縁性基体１の表面１ａの対向する両端部
にそれぞれ電極３が設けられ、その両電極３に電気的に
接続して絶縁性基体１の表面１ａに電気素子である抵抗
素子２が設けられている。そして、絶縁性基体１の前記
両端部にそれぞれ貫通孔６が設けられ、その貫通孔６は
図１に示される例では、絶縁性基体１の表面１ａ側より
裏面１ｃ側で断面積が大きくなるように設けられ、か
つ、その貫通孔６内に電極３と電気的に接続されるよう
に導体膜７が設けられていることに特徴がある。

【００１２】絶縁性基体１は、たとえばアルミナのよう
なセラミックスなどからなり、０.２〜０.５ｍｍ程度の
厚さを有する板状の絶縁体が切断されたもので、図１に
示されるように直方体形状などに形成される。この絶縁
性基体１は、たとえばアルミナ粉末をバインダおよび溶
剤と混合して液状粘性物とし、たとえばスプレッダーの
ロール上で厚さを調整して薄く延ばし、乾燥して未焼成
セラミックシート、いわゆるグリーンシートとし、さら
にこれを焼成することにより形成されたり、アルミナ粉
末などの粉末を直接板状体にプレス成形して焼結するこ
とにより形成される。

【００１３】貫通孔６は、たとえば図１に示されるよう
に、小孔６ａと大孔６ｂからなる段付き孔で形成された
り、表面１ａ側で小さく裏面１ｃ側で大きい径のテーパ
状に形成されたり、通常のスルーホール状に形成され
る。その孔の大きさはチップ部品の大きさにより異なる
が、小孔６ａは絶縁性基体１の表面１ａ側に設けられて
いる電気素子２に影響しないように、たとえばφ０.１
〜０.２ｍｍ程度に形成され、大孔６ｂは電気素子２に
影響されることなく、ハンダ付の機械的強度が得られる
ように、たとえばφ０.２〜０.４ｍｍ程度に設けられ
る。この段付きの貫通孔６は、たとえば前述のアルミナ
粉末を成形して焼結する際に、成形金具の貫通孔部を段
付きに形成しておくことにより成形と同時に形成され、
その成形体を焼結することにより段付きの貫通孔６を有
する絶縁性基体１を形成することができる。このような
段付きでなく、同じ径のスルーホールまたはテーパ状の
貫通孔６を形成する場合には、前述のグリーンシートの
状態で金型で打ち抜くことによっても形成することがで
きる。

【００１４】貫通孔６の内面に形成される導体膜７は、
たとえば後述する電極材料と同じ導電ペーストを貫通孔
６の一端側に塗布して、貫通孔６の他端側から吸引する
スルーホール印刷によって形成される。そして、両端部
に設けられる電極３とそれぞれ電気的に接続されてい
る。そして、後述する抵抗素子２や保護膜５が形成され
た後に、その貫通孔６内の導体膜７の表面には、Ｎｉメ
ッキおよびハンダメッキが施され、チップ型電子部品を
回路基板などにハンダ付けする際に、ハンダが濡れやす
く、回路基板上のハンダが貫通孔６内の導体膜７上を上
って表面側までハンダ付けされやすいようになってい
る。すなわち、大孔６ｂ内に充分にハンダが充填されて
広い面積で接着されると共に、そのハンダが小孔６ａ内
にも這い上がり絶縁性基体１の表面側まで延びて従来の
ハンダフィレットと同様の機能をするように設けられて
いる。

【００１５】電極３は、絶縁性基体１の表面１ａの両端
部に設けられ、前述の絶縁性基体１の焼結後に、銀およ
びパラジウムを含む導電性ペーストを印刷などにより塗
布して焼成することにより形成される。この電極３も導
体膜７のメッキと同時にＮｉメッキおよびハンダメッキ
がなされる。なお、図１の例では設けられていないが、
絶縁性基体１の裏面にも同様に裏面電極を形成すること
ができる。このような裏面電極が設けられることによ
り、回路基板などへのハンダ付けの際に接着面積が広が
り、前述の貫通孔６が小さい孔だけのスルーホールでも
十分な接着強度が得られる。

【００１６】抵抗素子２は、両端部の電極３に跨るよう
に酸化ルテニウムを含むペーストを印刷し、焼成するこ
とにより形成される。この抵抗素子２は所望の抵抗値に
より異なるが、たとえば厚さが１０μｍ程度で、大きさ
は、０.２〜０.５ｍｍ（長さ）×０.１〜０.３ｍｍ
（幅）程度に形成される。そして、製造上のバラツキに
より所定の抵抗値にならない場合には、レーザトリミン
グにより抵抗素子２の表面に溝を形成することにより、
その抵抗値が調整される。

【００１７】保護膜５は、抵抗素子２を保護するもの
で、前述の抵抗調整を完了した後に不純物が付着して抵
抗値が変化したり、腐食しないようにするためのもの
で、たとえば、ホウケイ酸鉛ガラスのようなガラスペー
ストを印刷して焼成したり、樹脂を塗布して固化するこ
とにより形成されている。この際、電極３は露出するよ
うに設けられている。

【００１８】このようなチップ型電子部品を製造するに
は、たとえば６０ｃｍ×６０ｃｍ程度の複数個分のチッ
プ型電子部品をマトリクス状に形成する大きさを有する
絶縁性基体１の状態で、複数個のチップ型電子部品の製
造工程を同時に行うことにより形成される。すなわち、
まず前述のような貫通孔６が設けられた絶縁性基体１を
形成し、チップ型電子部品の端部となる部分および貫通
孔６内に前述の電極用の材料をスクリーン印刷およびス
ルーホール印刷などにより塗布して焼成することにより
電極３および導体膜７を形成する。さらに両電極３上に
跨がるように抵抗素子２を形成し、抵抗素子２の抵抗値
を測定しながらトリミング工程によりその値を調整す
る。その後、抵抗素子２上に保護膜５を形成する。そし
て、大きな絶縁性基体１をバー状に切断し、さらに各バ
ーをチップに切断することによりチップ型の電子部品が
得られる。なお、チップ型電子部品の底面にも電極を形
成する場合には、前述の絶縁性基体１の表面に電極用の
材料を印刷した後に、さらにその裏面の所定の場所に電
極用の材料を印刷し、その後焼成することにより同様に
底面にも貫通孔６内の導電体膜７を介して接続される裏
面電極を形成することができる。

【００１９】つぎに、この構造のチップ型電子部品を回
路基板上にハンダ付けする例を図２を参照しながら説明
する。まず、図２（ａ）に示されるように、図示しない
他の電子部品と共に、チップ型電子部品１０の電極３を
接続する回路基板１１の配線パターン１２上に、ハンダ
ペースト１３を塗布し、チップ型電子部品１０を回路基
板１２上に載置し、リフロー炉などに入れることにより
ハンダペースト１３が溶融し、図２（ｂ）に示されるよ
うに、チップ型電子部品１０の貫通孔６内に溶融したハ
ンダ１３ａが這い上がる。そして、大孔６ｂ内にハンダ
フィレットが形成されると共にその溶融したハンダ１３
ａが上面まで這い上がるため、上面の確認によりハンダ
１３ａが貫通孔６内に充分に接着したことを確認するこ
とができる。貫通孔６の大孔６ｂ部は、大きな断面積を
有しているので、充分なハンダフィレットが形成されて
回路基板１１に対して高い固着力を示す。

【００２０】本発明によれば、小さいチップ型電子部品
の両端部に設けられる電極が、チップ型電子部品の側壁
に設けられる導体膜を介してチップ型電子部品の裏面側
に設けられる回路基板などと接続されるのではなく、側
壁には導体膜が設けられなくて、絶縁性基体の両端部に
設けられる貫通孔内の導体膜を介して絶縁性基体の底面
側に設けられる回路基板と接続されている。そのため、
チップ型電子部品の電極を接続する回路基板上のランド
パターンをチップ型電子部品からはみ出すように大きく
形成する必要がないと共に、チップ型電子部品の側壁に
導体が露出しないため、隣接する電子部品との接触の虞
れもなく、回路基板上の電子部品の実装密度を大幅に向
上させることができる。その結果、同じ回路に対しても
回路基板を小形化することができる。しかも、チップ型
電子部品の貫通孔は、その底面側で大孔などの大きな面
積になっているため、大孔内に充分なハンダフィレット
が形成され、回路基板との接着強度も充分に得られる。

【００２１】なお、前述の例では、貫通孔の形状が段付
き孔６の例であったが、段付き孔でなくても、たとえば
図３（ａ）に示されるようなテーパ孔１６でもよい。す
なわち、絶縁性基体１の表面側では電子部品が設けられ
る関係で大きな孔を形成することができないが、裏面側
ではハンダによる接着強度を充分に得るためハンダの接
着面積をできるだけ大きくすることが好ましい。また、
図３（ｂ）に示されるように、前述の段付き貫通孔の大
孔部６ｂを孔ではなく、絶縁性基体１を横断する凹部１
７により形成してもよい。図３（ａ）〜（ｂ）に示され
るようなテーパ孔１６や小孔６ａの貫通孔と幅広の凹部
１７とからなる貫通孔６でも同様の機能を果し、しかも
テーパ形状であれば、前述の未焼成のグリーンシートの
状態で金型で打ち抜くことができ、簡単に形成すること
ができる。また、図示されていないが、絶縁性基体の裏
面に裏面電極が形成されておれば、接着強度は充分に得
られ、貫通孔は細い孔のまま貫通するスルーホールでも
よい。このように、貫通孔は、回路基板とのハンダ接着
面積が十分な断面積を有するものであればよく、形状等
は限定されない。

【００２２】また、前述の各例では、電気素子として抵
抗素子を用いたが、抵抗素子以外にコンデンサ、インダ
クタ、半固定ボリュームなどが形成される場合や、これ
らの素子が複数個形成されてそれぞれの電極が両端部に
設けられる場合、すなわち一端側に設けられる電極が１
個でなくて複数個設けられる多連型のチップ型電子部品
などの場合でも、貫通孔が設けられその貫通孔内にハン
ダが這い上がるように形成されることにより、同様に電
子部品を高密度にマウントすることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小形のチップ型電子部品の側壁には導体膜が設けられて
いないため、回路基板などにハンダ付けする場合でも、
電子部品の側面にハンダフィレットが形成されない。そ
のため、実装スペースが部品面積と実装精度に応じたク
リアランス分の面積で部品を実装することができ、電子
部品の実装密度を向上させることができる。その結果、
近年の電子機器の小形化に対応した小形の回路基板で高
性能の回路を形成することができる。

【００２４】また、貫通孔の裏面に向けて開口する部分
の断面積が大きくなるように貫通孔が形成されることに
より、回路基板との間に高い固着力を確保することがで
きると共に、貫通孔の表面側の断面積は小さくなってい
るので、抵抗素子などの電気素子を十分に大きく形成す
ることができる。しかも貫通孔の表面側からハンダ付け
状態を確認することができるため、ハンダ付けの信頼性
が非常に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ型電子部品の一実施形態の一部
破断斜視説明図である。

【図２】図１のチップ型電子部品の回路基板への取付状
態を示す断面説明図である。

【図３】本発明のチップ型電子部品の他の実施形態の断
面説明図である。

【図４】従来のチップ型電子部品の説明図である。

【符号の説明】

１ 絶縁性基体 ２ 抵抗素子 ３ 電極 ５ 保護膜 ６ 貫通孔 ７ 導体膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基体と、該絶縁性基体の対向する
   両端部の表面にそれぞれ設けられる電極と、該絶縁性基
   体の表面に設けられ、前記両端部の電極間に電気的に接
   続して設けられる電気素子とからなり、前記絶縁性基体
   の電極が設けられる両端部に表面より裏面に貫通する貫
   通孔がそれぞれ設けられ、かつ、該貫通孔内に前記電極
   と電気的に接続される導体膜が設けられてなるチップ型
   電子部品。
2. 【請求項２】 前記貫通孔はその断面積が前記絶縁性基
   体の表面側で小さく、前記絶縁性基体の裏面側で大きく
   形成されてなる請求項１記載のチップ型電子部品。