本发明涉及在电子部件设置有金属端子而构成的带金属端子的电子部件。
背景技术：
带金属端子的电子部件、例如在后述专利文献1～3中公开的带金属端子的层叠电容器，具有在层叠电容器的外部电极连接有金属端子的一个端部的结构。该带金属端子的层叠电容器通过使用焊料等接合材料将金属端子的另一个端部与电路板的导电焊垫连接来安装于电路板。
于是，上述的包含带金属端子的层叠电容器的带金属端子的电子部件，其金属端子承担之前所说明的安装状态的机械强度。因此，特别是在作为电子部件使用质量大的部件时，存在当基于外力导致的振动作用于电子部件时，其应力集中于金属端子，从而在金属端子产生从电路板的导电焊垫脱落等不良情况的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平2000-306764号公报
专利文献2：日本特开平2002-231569号公报
专利文献3：日本特开平2004-288847号公报
技术实现要素：
发明所要解决的问题
本发明的目的在于，提供即使在作为电子部件使用质量大的部件的情况下，也能够极力抑制在安装状态的耐振动性的降低的带金属端子的电子部件。
用于解决课题的技术手段
为了解决上述课题，本发明的带金属端子的电子部件是在电子部件设置了金属端子而构成的带金属端子的电子部件，上述电子部件包括：内置有内部导体的大致长方体形状的部件主体；和分别设置在所述部件主体的相对的端部的外部电极，所述金属端子具有第一面状部和与所述第一面状部不同方向的第二面状部，所述金属端子的所述第一面状部以与所述部件主体的一个面相对的方式连接于所述外部电极，所述金属端子的所述第二面状部以其至少一部分位于与和所述部件主体的所述一个面相邻的另一个面隔着间隙相对的位置，并且通过设置在所述间隙的接合材料固定于所述部件主体。
发明的效果
根据本发明的带金属端子的电子部件，即使在作为电子部件使用质量大的部件的情况下也能够极力抑制安装状态下的耐振动性的降低。
附图说明
图1是应用本发明的带金属端子的电子部件的平面图。
图2是图1所示的带金属端子的电子部件的正面图。
图3是图1所示的带金属端子的电子部件的右侧面图。
图4是图1所示的带金属端子的电子部件的底面图。
图5(a)是图1所示的电子部件的正面图，图5(b)是图5(a)所示的电子部件的纵截面图。
图6是图1所示的带金属端子的电子部件的制作方法例的说明图。
图7是图1所示的带金属端子的电子部件的制作方法例的说明图。
图8是表示将图1所示的带金属端子的电子部件安装于电路板的状态的图。
图9是表示效果的验证结果的图。
图10(a)和图10(b)是表示图1所示的金属端子的第一变形例的图2对应图和图3对应图。
图11(a)和图11(b)是表示图1所示的金属端子的第二变形例的图2对应图和图3对应图。
图12(a)和图12(b)是表示图1所示的金属端子的第三变形例的图2对应图和图3对应图。
具体实施方式
首先，使用图1～图5，对应用本发明的带金属端子的电子部件cwt的结构进行说明。该带金属端子的电子部件cwt是在电子部件10设置共计4个金属端子20而构成的，电子部件10为层叠电容器。
在以下的说明中，为了便于说明，将大致长方体形状的电容器主体11的相对的两个面的相对方向(对应于图1的左右方向)记作“第一方向d1”，将另外的相对的两个面的相对方向(对应于图1的上下方向)记作“第二方向d2”，将其余的相对的两个面的相对方向(对应于图2的上下方向)记作“第三方向d3”。而且，将各构成要素的沿着第一方向d1的尺寸记作“第一方向尺寸d1[构成要素的附图标记]”，将沿着第二方向d2的尺寸记作“第二方向尺寸d2[构成要素的附图标记]”，将沿着第三方向d3的尺寸记作“第三方向尺寸d3[构成要素的附图标记]”。
电子部件10具有呈大致长方体形状的部件主体11和分别设置在部件主体11的第一方向d1的端部的外部电极12。作为参考，作为图1～图5的基础的电子部件10的第一方向尺寸d1[10]、第二方向尺寸d2[10]和第三方向尺寸d3[10]分别为14mm、19mm和4.5mm。
另外，在图1～图5中表示了，作为电子部件10具有第二方向尺寸d2[10]＞第一方向尺寸d1[10]＞第三方向尺寸d3[10]的关系，但该关系也可以为其它关系，例如d1[10]＝d2[10]＞d3[10]的关系或d1[10]＞d2[10]＞d3[10]的关系。
部件主体11包括电介质，如图5(b)所示，将呈大致矩形的多个(在图中为8个)内部导体(内部电极层)11a以在第三方向上彼此不接触的方式内置。多个内部导体11a的一部分与一方外部电极12连接，多个内部导体11a的其余部分与另一方外部电极连接。
另外，图1～图5中表示了，作为各外部电极12覆盖部件主体11的第一方向d1的各个端面的形态(1面结构的形态)，但该形态也可以为其它形态，例如连续地覆盖部件主体11的第一方向d1的各个端面、第二方向d2的各个端面的一部分和第三方向d3的各个端面的一部分的形态(5面结构的形态)，或连续地覆盖部件主体11的第一方向d1的各个端面和第三方向d3的各个端面的一部分的形态(3面结构的形态)。
在部件主体11的电介质部分的主要成分中，能够优选使用钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、锆酸钙、钛酸锆酸钙、锆酸钡、氧化钛等。此外，在内部导体11a的主要成分中能够优选使用镍、铜、钯、铂、银、金、它们的合金等。
虽然省略图示，但是能够在各个外部电极12优选采用与部件主体11紧贴的基底金属膜和紧贴于该基底金属膜的外表面的表面金属膜这样的2层结构，或者在这些基底金属膜与表面金属膜之间至少具有一个中间金属膜的多层结构。
上述的2层结构和多层结构中的基底金属膜例如由烤金属膜或镀金属膜构成，在该基底金属膜的主要成分中能够优选使用镍、铜、钯、铂、银、金、它们的合金等。此外，表面金属膜例如有镀金属膜构成，在该表面金属膜的主要成分中能够优选使用铜、锡、钯、金、锌、它们的合金等。进一步，中间金属膜例如由镀金属膜构成，在该中间金属膜的主要成分中能够优选使用铂、钯、金、铜、镍、它们的合金等。
金属端子20在电子部件10的各外部电极12上在第二方向d2上隔开间隔地各设置有2个。各金属端子20通过将多个(图中为4个)带状部分与矩形部分相连续地构成的所期望的厚度(优选为0.05～0.3mm)的金属板弯曲而形成，连续地具有第一面状部21、中间面状部22和第二面状部23。
各金属端子20的第一面状部21由上述多个带状部分的一部分构成，成为与部件主体11的第一方向d1的各个端面相对的方向。此外，各金属端子20的第二面状部23由上述矩形部分的一部分构成，成为与部件主体11的第三方向d3的一个端面(图2的下表面)相对的方向。进一步，各金属端子20的中间面状部22由上述多个带状部分的其余部分和上述矩形部分的其余部分构成，成为其外表面与第一面状部21的外表面成钝角、且与第二面状部23的外表面成锐角的方向。进一步，在中间面状部22的靠近第二面状部23的部位，呈矩形形状的多个(在图中与上述多个带状部分之间部分的个数同样为3个)贯通孔22a以在第一方向d1上与后述间隙24相对的方式形成。
另外，在图1～图4、特别是图2中，中间面状部22的外表面与第一面状部21的外表面成165度角，且与第二面状部23的外表面成75度角，但也可以将165度角在钝角范围内变更，并将75度角在锐角范围内变更。
各金属端子20的第一面状部21以与部件主体11的第一方向d1的各个端面相对的方式与各外部电极12连接，在该连接中使用导电性接合材料30。关于各第一面状部21相对于各外部电极12的连接位置，优选使得各外部电极12的第三方向d3的中心与各第一面状部21的第三方向d3的中心一致(参照图2的点划线)。优选各导电性接合材料30的第一方向尺寸d1[30]相同，并且各导电性接合材料30的相对于第一面状部21的连接面积与相对于外部电极12的连接面积相同。如上所述，各金属端子20的第一面状部21由上述多个带状部分的一部分构成，因此，此处的“导电性接合材料30”是指存在于构成第一面状部21的上述多个带状部分的一部分与外部电极12之间的多个接合材料部分的整体。此外，此处的“连接面积”是指构成导电性接合材料30的上述多个接合材料部分的整体与第一面状部21和外部电极12分别相接的面积，换言之，是指构成导电性接合材料30的上述多个接合材料部分与第一面状部分21和外部电极12分别相接的面积之和。
此外，各金属端子20的第二面状部23以各自的一部分隔着间隙24(也参照图7)与部件主体11的第三方向d3的一个端面(图2的下表面)相对的方式设置，而且通过设置于各个间隙24的接合材料40固定于部件主体11。优选各间隙24的第三方向尺寸d3[24](对应于各接合材料40的第三方向尺寸d3[40])相同，优选各接合材料40的与第二面状部23的连接面积和与部件主体11的连接面积相同。
进一步，各金属端子20的中间面状部22在第一面状部21通过导电性接合材料30与各外部电极12连接、且第二面状部23的一部分通过接合材料40固定于部件主体11的状态下，与电子部件10的部件主体11和外部电极12不接触且与接合材料40不接触。当然，第二面状部23的与电子部件10的第三方向d3的一个端面(图2的下表面)不相对的其余部分也与中间面状部22同样地、与电子部件10的部件主体11和外部电极12不接触，且与接合材料40不接触。此外，各金属端子20的中间面状部22的各贯通孔22a在第一方向d1上与间隙24(也参照图7)和接合材料40相对。
在各金属端子20的材料中能够优选使用镍、铜、钯、铂、银、金、它们的合金等。此外，对于导电性接合材料30的材料能够优选使用含有锡、铜、银、镍、锗、金、锑、铋、锌、镓、铟中的2种以上的金属元素的焊料，或者分散着银颗粒或金颗粒等导电性颗粒而具有导电性的合成树脂接合材料等。进一步，对于接合材料40的材料能够优选使用以环氧树脂、苯酚树脂、聚酰亚胺树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅树脂、氰酸酯树脂等热固化性合成树脂为主要成分的接合材料，或者使这些材料中含有玻璃填料等增强填料的接合材料等。进一步，优选接合材料40具有180℃以上的耐热性。
接着，使用图6和图7对上述带金属端子的电子部件cwt的制作方法例进行说明。此处说明的制作方法仅为一个例子，并不对上述带金属端子的电子部件cwt的制作方法有所限制。
在进行制作时，分别准备电子部件10和金属端子20。导电性接合材料30为焊料，在接合材料40为热固化性合成树脂的情况下，如图6所示那样，在电子部件10的各外部电极12的第三方向d3的各个端面，以与各金属端子20的第一面状部21的形态(多个带状部分的一部分的形态)大致对应的形态涂敷膏状焊料30’。然后，将该电子部件10置于放置在底板(支承板)bp的载置面的间隔调整部件ap上。该间隔调整部件ap的第三方向尺寸d3[ap]等于金属端子20的第二面状部23的第三方向尺寸d3[23]与间隙24的第三方向尺寸d3[24]之和。
然后，如图6所示那样，将各金属端子20以第一面状部21与各外部电极12隔开间隔、且第二面状部23与底板bp的载置面相接触的方式载置。然后，保持该状态使各金属端子20在箭头方向上滑动，使各金属端子20的第一面状部21与膏状焊料30’接触。然后，对膏状焊料30’实施热处理，用焊料30将各金属端子20的第一面状部21与电子部件10的各外部电极12相连接。
然后，如图7所示那样，将连接有各金属端子20的电子部件10取出。然后，使用滴注器(dispenser，分配器)等注入设备，向各金属端子20的第二面状部23的一部分与部件主体11的第三方向d3的一个端面(图7的下表面)的间隙24注入膏状热固化性合成树脂。该注入除了各金属端子20的第二面状部23的周围还能够通过各金属端子20的多个贯通孔22a进行。然后，对注入后的膏状热固化性合成树脂实施热处理，将各金属端子20的第二面状部23的一部分利用接合材料40固定于部件主体11(参照图2)。
另外，在制作过程中存在放在间隔调整部件ap上的电子部件10可能产生位置偏移的情况，作为间隔调整部件ap使用在第二方向d2的各端部和第一方向d1的各端部的至少一者具有定位突起的部件，利用这些定位突起支承电子部件10的第二方向d2的各端面和第一方向d1的各端面中的至少一者即可。此外，在制作过程中存在放在底板bp的载置面的间隔调整部件ap可能产生位置偏移的情况下，作为底板bp使用在其载置面具有2个以上的定位突起的部件，利用这些定位突起支承间隔调整部件ap的第二方向d2的各端面和第一方向d1的各端面中的至少一者即可。
接着，使用图8，对于将上述带金属端子的电子部件cwt向电路板100安装的方法例进行说明。此处说明的安装方法例只不过是一个例子，并不对上述带金属端子的电子部件cwt的安装方法有所限制。
在安装时，在电路板100的导电焊垫101上通过丝网印刷等涂敷膏状焊料。然后，以使得各金属端子20的第二面状部23的一部分与膏状焊料接触的方式装载带金属端子的电子部件cwt。然后，将其投入回流炉，使金属端子20的第二面状部23的一部分通过焊料jm与导电焊垫101连接。
接着，对由上述带金属端子的电子部件cwt获得的效果进行说明。
(效果1)
使得在向电路板100安装时使用的各金属端子20的第二面状部23的一部分位于隔着间隙24(参照图7)与部件主体11的第三方向d3的一个端面(图2的下表面)相对的位置，且通过设置在该间隙24的接合材料40与部件主体11相固接。即，通过接合材料40可靠地增强安装状态下的各金属端子20的机械强度，因此，即使在作为电子部件10使用质量大的部件的情况下也能够极力抑制安装状态下的耐振动性的降低。
(效果2)
由于在各金属端子20的中间面状部22设置有与间隙24(参照图7)相对的多个贯通孔22a，因此能够通过这些贯通孔22a向间隙24注入膏状接合材料(40)。即，即使在不易向间隙24(参照图7)中与各金属端子20的中间面状部22相对的部分注入膏状接合材料(40)的情况下，也能够通过各中间面状部22的多个贯通孔22a可靠地向该部分注入膏状接合材料(40)。
接着，说明对于上述带金属端子的电子部件cwt验证了上述效果1的结果。
在该验证中，分别准备下述规格的试样no.1～12各100个(参照图9的“试样”项)。
(试样no.1～10：与上述带金属端子的电子部件cwt对应)
·电子部件10的第一方向尺寸d1[10]、第二方向尺寸d2[10]和第三方向尺寸d3[10]分别为14mm、19mm和4.5mm，电子部件10的质量为66g。
·各金属端子20的材料为铜，各金属端子20的厚度为0.1mm，各金属端子20的第二方向尺寸d2[20]为8.5mm。
·各金属端子20的第一面状部21的第三方向尺寸d3[21]为1mm，各金属端子20的第二面状部23的第一方向尺寸d1[23]为3mm。
·各金属端子20的中间面状部22的第三方向尺寸d3[22]与间隙24的第三方向尺寸d3[24](对应于接合材料40的第三方向尺寸d3[40]，参照图9的“d3[40]”项)相应地增减。
·各导电性接合材料30的材料为分散着银颗粒而具有导电性的环氧树脂，各导电性接合材料30的第一方向尺寸d1[30]为0.3mm，各导电性接合材料30的与第一面状部21的连接面积和与外部电极12的连接面积为4mm2。
·各接合材料40的材料为环氧树脂，各接合材料40的第三方向尺寸d3[40]与间隙24的第三方向尺寸d3[24]相应地增减(参照图9的“d3[40]”项)，各接合材料40的与第二面状部23的连接面积和与部件主体11的连接面积为17mm2。
(试样no.11：与上述带金属端子的电子部件cwt不对应)
除了不具有接合材料40以外与试样no.4相同。
(试样no.12：与上述带金属端子的电子部件cwt不对应)
除了不具有接合材料40以外与试样no.7相同。
在进行验证时，准备将各100个试样no.1～12以相同条件安装于相同规格的电路板而得到的试验品(共计1000个，参照图8)，对各个试验品进行后述的耐振动性试验来确认试验结果。在图9的“耐振动性不良”项中，将各100个试验品中由于耐振动性试验而产生不良的个数记作n/100。
上述耐振动性试验的方法如下。即，通过如下方式进行试验：使用imv株式会社制的振动试验机i-220，对共计1000个试制品的各个在第一方向d1、第二方向d2和第三方向d3上分别施加1亿次加速度为98m/s2、且在20～2000hz的范围内频率在1分钟期间加倍(或者减半)的正弦波振动。
由图9的“耐振动性不良”项可知，在与上述带金属端子的电子部件cwt对应的试样no.1～10中，在试样no.1和no.10确认到各接合材料40的至少1个从电容器主体11或金属端子20的第二面状部23剥离的少数不良。此外，在与上述带金属端子的电子部件cwt不对应的试样no.11和12，确认到金属端子的至少1个从电子部件的外部电极或电路板的导电焊垫脱落的大量不良。
由图9中记载的试样no.1～10的“耐振动性不良”的个数以及试样no.11和12的“耐振动性不良”的个数可知，相比于与上述带金属端子的电子部件cwt不对应的试样no.11和12，可以说与上述带金属端子的电子部件cwt对应的试样no.1～10的耐振动性格外优异。
此外，就与上述带金属端子的电子部件cwt对应的试样no.1～10而言，相比于试样no.1和10，可以说试样no.2～9的耐振动性更好。虽然并不确定，但是认为试样no.1中产生了不良的理由为接合材料40的第三方向尺寸d3[40]比其它试样大，试样no.10产生不良的理由为接合材料40的第三方向尺寸d3[40]比其它试样小。
进一步，推测在试样no.1和10产生不良的理由，与在图8的第一方向d1上相对的2个金属端子20的第一面状部21的间隔、换言之电子部件10的第一方向尺寸d1[10]也有关。即，可以认为这是因为如果电子部件10的第一方向尺寸d1[10]小则耐振动性当然提高。基于这一点，就试样no.1～10而言，还能够认为：图9的“第三方向尺寸d3[40]/第一方向尺寸d1[10]”项中记载的数值为24/1000以下，更优选为1/1000以上24/1000以下，则能够进一步提高耐振动性。
接着，分别使用图10～图12，对上述带金属端子的电子部件cwt的金属端子20的变形例进行说明。
(第一变形例)
图10(a)和图10(b)所示的金属端子20-1与上述金属端子20的不同在于：在中间面状部22-1在第三方向d3上连续地具有第一部分(省略附图标记)和第二部分(省略附图标记)，其中，该第一部分具有与第一面状部21的外表面成钝角的外表面，该第二部分具有与第二面状部23的外表面成大致直角的外表面。金属端子20-1的其它结构与上述金属端子20的结构相同，因此使用相同的附图标记，省略其说明。
另外，在图10(a)中，中间面状部22-1的第一部分的外表面与第一面状部21的外表面成150度角，并且第二部分的外表面与第二面状部23的外表面成90度角，但也可以将150度角在钝角范围内变更，将90度角变更为接近90度的角度。
(第二变形例)
图11(a)和图11(b)所示的金属端子20-2与上述金属端子20的不同在于：在中间面状部22-2以其外表面成为凸曲面的方式弯曲。金属端子20-2的其它结构与上述金属端子20的结构相同，因此使用相同的附图标记，省略其说明。
另外，在图11(a)中，作为中间面状部22-2表示弯曲的程度小的结构，但弯曲的程度也可以比图示的程度大。
(第三变形例)
图12(a)和图12(b)所示的金属端子20-3与上述金属端子20的不同在于：
·中间面状部22-3相对于第一面状部21没有弯曲地相连续地形成，其外表面为与第二面状部23-3的外表面成大致直角的方向；
·基于中间面状部22-3的形状，第二面状部23-3的第一方向尺寸d1[23-3]比上述金属端子20的第二面状部23的第一方向尺寸d1[23]小。
金属端子20-3的其它结构与上述金属端子20的结构相同，因此使用相同的附图标记，省略其说明。
接着，对上述带金属端子的电子部件cwt的其它变形例进行说明。
(其它变形例1)
作为金属端子20(20-1～20-3)，说明了通过将多个(图中为4个)带状部分与矩形部分相连续地形成的金属板折弯而形成的结构，但带状部分的个数没有特别限制，对金属端子20(20-1～20-3)的第二方向尺寸d2[20(20-1～20-3)]也没有特别限制。此外，表示了由多个带状部分的一部分构成各金属端子20的第一面状部21的结构，但也可以通过将矩形的金属板同样地折弯来形成金属端子，将其一个端部用作第一面状部，将另一端部用作第二面状部。
(其它变形例2)
表示了在电子部件10的各外部电极12在第二方向d2上隔开间隔地设置有2个金属端子20(20-1～20-3)的结构，但对在各外部电极12设置的金属端子20(20-1～20-3)的个数没有特别限制。例如，如在(其它变形例1)中说明的那样，如果作为金属端子20(20-1～20-3)使用增加了第二方向尺寸d2[20(20-1～20-3)]的端子，则能够使在电子部件10的各外部电极12设置的金属端子20(20-1～20-3)的个数为1个。此外，如果作为金属端子20(20-1～20-3)使用减少了第二方向尺寸d2[20(20-1～20-3)]的端子，则能够使在电子部件10的各外部电极12设置的金属端子20(20-1～20-3)的个数为3个以上。如在(其它变形例1)中说明的那样通过将矩形的金属板同样地折弯来形成金属端子的情况下也一样。
(其它变形例3)
表示了电子部件10为层叠电容器的带金属端子的电子部件cwt，但只要是包括：内置有内部导体的大致长方体形状的部件主体；和设置于部件主体的相对的各个端部的外部电极的电子部件，还能够将本发明应用于层叠电容器以外的电子部件，例如在变阻器或层叠电感器设置金属端子而构成的带金属端子的电子部件。
附图标记的说明
cwt带金属端子的电子部件
10电子部件
11部件主体
11a内部导体
12外部电极
20金属端子
21第一面状部
22中间面状部
22a贯通孔
23第二面状部
24间隙
30导电性接合材料
40接合材料
20-1金属端子
22-1中间面状部
20-2金属端子
22-2中间面状部
20-3金属端子
22-3中间面状部
23-3第二面状部。