電子零件的安裝方法及電子零件的安裝構造的製作方法
2023-07-26 22:30:41
專利名稱：電子零件的安裝方法及電子零件的安裝構造的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種即使導電性粘接劑在電子零件和電路基板之間被壓潰也不會發生短路或離子遷移的電子零件的安裝方法及電子零件的安裝構造，特別是適合於將層疊陶瓷電容器安裝到電路基板上的安裝方法及安裝構造。
背景技術：
近年來，電氣化製品等的裝置的小型化顯著，因此裝配到電路基板上並內置在這種電氣化製品中的層疊陶瓷電容器等晶片型的電子零件也在迅速地小型化。另一方面，使用導電性粘接劑將電子零件安裝到電路基板上的電氣化製品近年來也逐漸增加，因此理所當然地，對使用導電性粘接劑安裝的電子零件也要求小型化。
該導電性粘接劑在電子零件安裝到電路基板上後硬化時，沒有像焊錫那樣修正電子零件的位置的自動調整作用。因此，在安裝時時電子零件的位置偏移地裝配到電路基板上的情況下，導電性粘接劑以偏移的狀態硬化，所以，即使在導電性粘接劑被將電子零件裝配到電路基板上的壓力壓潰而擴展時，導電性粘接劑也以該狀態硬化。
與此伴隨地，如圖6所示使用導電性粘接劑13、14將作為小型電子零件的層疊陶瓷電容器1安裝到電路基板20上時，如圖7所示，導電性粘接劑13、14在層疊陶瓷電容器1的端子電極11、12和電路基板20之間被壓潰而擴展。因此，作為間隙尺寸D3變窄的結果，有發生短路或者離子遷移的危險。
其中，作為在將電子零件安裝到電路基板上時導電性粘接劑擴展，而發生上述短路等的缺陷的理由，可以考慮下述原因。第1是導電性粘接劑的量太多，第2是電子零件的裝配時壓力太高，第3是電子零件的一對端子電極間太窄，第4是電子零件中的一對端子電極間的部分與電路基板之間的間隔太窄等。
但是，伴隨著電子零件的小型化，一對端子電極間必然變窄，所以，相對於上述理由中的電子零件的一對端子電極間太窄這一理由而採取對一對端子電極間進行擴展的對策是困難的。
發明內容
考慮上述事實，本發明目的在於提供一種即使導電性粘接劑在電子零件和電路基板之間被壓潰，也不會產生短路或者離子遷移的電力零件的安裝方法及電子零件的安裝構造。
根據本發明的一方式，提供一種電子零件的安裝方法，即，具備相互間的空隙尺寸為500μm以下的一對端子電極的電子零件通過將一對端子電極經由導電性粘接劑分別粘接在電路基板的一對焊盤上而被安裝到電路基板上，其特徵在於，以一對導電性粘接劑間的間隙尺寸比一對焊盤間的間隙尺寸大100μm以上的形式，在一對焊盤上分別印刷導電性粘接劑，之後，用導電性粘接劑將電子零件粘接在電路基板地進行安裝。
根據這種電子零件的安裝方法，起到以下作用。
本方式的電子零件的安裝方法用於將具備相互間的空隙尺寸為500μm以下的一對端子電極的電子零件通過導電性粘接劑安裝到電路基板上。此時，在以一對導電性粘接劑間的間隙尺寸比一對焊盤間的間隙尺寸大100μm以上的形式，在一對焊盤上分別印刷導電性粘接劑後，用該導電性粘接劑將電子零件粘接在電路基板上地進行安裝。因此，在本實施方式中，一對端子電極經由導電性粘接劑分別粘接在一對焊盤上，這樣，電子零件被安裝到電路基板上。
如上所述，在本方式中，以一對導電性粘接劑間的間隙尺寸比一對焊盤間的間隙尺寸大100μm以上的形式，在一對焊盤上分別印刷導電性粘接劑，其結果，不發生上述短路等問題。即，在導電性粘接劑的量太多，或者電子零件向電路基板裝配時的壓力太高時，導電性粘接劑在電子零件的端子電極和電路基板之間被壓潰而延展。但是，即使在這種情況下，由於在一對焊盤的靠近相互對置的部分沒有印刷導電性粘接劑，所以，導電性粘接劑向著一對焊盤的外側擴展。其結果，在本方式中，不發生由導電性粘接劑引起的短路或者離子遷移。
根據本發明的另一方式，提供一種電子零件的安裝方法，即，具備相互間的空隙尺寸為500μm以下的一對端子電極的電子零件通過將一對端子電極經由導電性粘接劑分別粘接在電路基板的一對焊盤上而被安裝到電路基板上，其特徵在於，設與焊盤對置的部分的端子電極的厚度尺寸為Hμm，一對端子電極相互間的空隙尺寸為Dμm時，以H×D為4000以上的方式形成一對端子電極，其次，在一對焊盤上分別印刷導電性粘接劑以後，用該導電性粘接劑將電子零件粘接在電路基板上地進行安裝。
根據這種電子零件的安裝方法，起到以下作用。
本方式的電子零件的安裝方法和上述方式同樣，用於將具備相互間的空隙尺寸為500μm以下的一對端子電極的電子零件通過導電性粘接劑安裝到電路基板上。此時，首先，設與焊盤對置的部分的端子電極的厚度尺寸為Hμm，一對端子電極相互間的空隙尺寸為Dμm時，以H×D為4000以上的方式形成一對端子電極。然後，在一對焊盤上分別印刷導電性粘接劑後，用該導電性粘接劑將電子零件粘接在電路基板上地進行安裝。因此，在本實施方式中，也是一對端子電極經由導電性粘接劑分別粘接在一對焊盤上，從而，電子零件被安裝到電路基板上。
如上所述，在本方式中，以與焊盤對置的部分的端子電極的厚度尺寸Hμm和一對端子電極相互間的空隙尺寸Dμm的積H×D為4000以上的方式形成一對端子電極，由此，電子零件中的一對端子電極間的部分和電路基板之間的空隙增大。與其伴隨地，即使在導電性粘接劑在層疊電容器的端子電極和電路基板之間被壓潰的情況下，由於一對端子電極間的部分與電路基板之間的空隙增大了，故導電性粘接劑也不會擴展到必要大小以上。其結果，本方式也不會發生短路或者離子遷移。
根據本發明，可以得到即使導電性粘接劑在電子零件和電路基板之間被壓潰，也不會發生短路或者離子遷移的電子零件的安裝方法及電子零件的安裝構造，本發明特別適合於將層疊陶瓷電容器安裝到電路基板上。
圖1為表示應用於本發明的第1實施例中的層疊電容器安裝到電路基板上之前的狀態的主視圖。
圖2為表示應用於本發明的第1實施例中的層疊電容器安裝到了電路基板上的狀態的主視圖。
圖3為應用於本發明的第1實施例中的層疊電容器的分解立體圖。
圖4為表示應用於本發明的第1實施例中的層疊電容器的剖視圖。
圖5為表示應用於本發明的第2實施例中的層疊電容器安裝到了電路基板上的狀態的主視圖。
圖6為表示層疊電容器安裝到電路基板上之前的以往例的狀態的主視圖。
圖7為表示層疊電容器安裝到電路基板上的以往例的狀態的主視圖。
具體實施例方式
以下，基於附圖對本發明的電子零件的安裝方法及電子零件的安裝構造的實施例進行說明。將作為本發明的第1實施例的電子零件的層疊陶瓷電容器(以下，稱為層疊電容器)1示於圖1至圖4中。而且，層疊電容器1是以電介體基體3為主要部而構成的，其中電介體基體3是通過對層疊多片陶瓷生片的層疊體進行燒成而得到的長方體狀的燒結體。
即，電介體基體3是作為得到燒成的陶瓷生片的電介體層層疊而形成的。進而，如圖3及圖4所示的內部構造，在該電介體基體3內的規定的高度位置上，配置有面狀的內部導體4。在電介體基體3內，在隔著作為電介體層的陶瓷層3A的內部導體4的下方，配置有同樣面狀的內部導體5。以下同樣地分別隔著陶瓷層3A，重複地依次配置多層(例如，100層左右)同樣分別形成的內部導體4及內部導體5。
因此，如圖4所示，在電介體基體3內，內部導體4及內部導體5這兩種內部導體以由陶瓷層3A隔開的方式相互對置地配置著。而且，這些內部導體4及內部導體5的中心配置在和各陶瓷層3A的中心大致相同的位置上。又，內部導體4及內部導體5的長寬尺寸分別小於對應的陶瓷層3A的邊長。
又，如圖3所示，導體以和內部導體4的寬度尺寸相同的寬度尺寸從內部導體4的左側部分向陶瓷層3A的左側端部突出。又，導體以和內部導體5的寬度尺寸相同的寬度尺寸從內部導體5的右側部分向陶瓷層3A的右側端部突出。
另一方面，如圖4所示，與內部導體4的左側的突出部分連接的端子電極11配置在電介體基體3的外側的左側側面3B上。又，與內部導體5的右側的突出部分連接的端子電極12配置在電介體基體3的外側的右側側面3B上。
如上所述，在本實施例中，層疊電容器1具備一對端子電極11、12，一對端子電極11、12分別配置在層疊電容器1的被作成長方體的電介體基體3的4個側面中的2個側面3B上。而且，在使圖1所示的這一對端子電極11、12的相互間的空隙尺寸為D時，該空隙尺寸D為500μm以下。
另一方面，在安裝該層疊電容器1的電路基板20一側，以與一對端子電極11、12對置的形式設置有與這一對端子電極11、12分別連接的一對焊盤21、22。又，使這一對焊盤21、22之間的間隙為D1。與此伴隨地，在本實施例中，該間隙尺寸D1的尺寸作成與一對端子電極11、12的相互間的空隙尺寸D相同。
而且，在將該層疊電容器1安裝到電路基板20上時，必須分別連接端子電極11和焊盤21之間以及端子電極12和焊盤22之間。此時，使用含有樹脂的導電性粘接劑13粘接端子電極11和焊盤21之間，而且同樣地，使用含有樹脂的導電性粘接劑14粘接端子電極12和焊盤22之間，從而分別進行連接。
具體地，以一對導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D2比圖1所示的這一對焊盤21、22間的間隙尺寸D1大100μm以上的形式，來在一對焊盤21、22上分別印刷導電性粘接劑13、14。之後，如圖2所示，將一對端子電極11、12經由導電性粘接劑13、14分別粘接在一對焊盤21、22上，這樣，將層疊電容器1安裝到電路基板20上。由此，形成導電性粘接劑13、14對它們之間分別進行連接的構造。
下面，對本實施例的層疊電容器1的安裝方法及安裝構造的作用進行說明。
本實施例的層疊電容器1為下述構造，即，在層疊陶瓷層3A而形成的電介體基體3內，以由陶瓷層3A相互隔開的方式分別配置有多片內部導體4及內部導體5。進而，在電介體基體3的外側具備一對端子電極11、12。
而且，在本實施例中，以一對導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D2比圖1所示的一對焊盤21、22間的間隙尺寸D1大100μm以上的形式，來在一對焊盤21、22上分別印刷導電性粘接劑13、14。之後，將具備相互間的空隙尺寸D為500μm以下的一對端子電極11、12的陶瓷電容器1裝配在電路基板20上，用導電性粘接劑13、14粘接著將層疊電容器1安裝到電路基板20上。因此，一對端子電極11、12經由導電性粘接劑13、14分別粘接在一對焊盤21、22上，從而，層疊電容器1被安裝到電路基板20上。
如上所述，在本實施例中，以一對導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D2比一對焊盤21、22間的間隙尺寸D1大100μm以上的形式，來在一對焊盤21、22上分別印刷導電性粘接劑13、14，其結果，不產生前述的短路等問題。
即，在導電性粘接劑13、14的量太多，或者層疊電容器1向電路基板20裝配時的壓力太高時，導電性粘接劑13、14在層疊電容器1的端子電極11、12和電路基板20之間被壓潰而延展。但是，即使在這種情況下，如圖1所示，一對焊盤21、22的靠近相互對置的部分沒有印刷導電性粘接劑13、14，所以，導電性粘接劑13、14以圖2所示的形式向著一對焊盤21、22的外側擴展。因此，在本實施例中，不發生由導電性粘接劑13、14引起的短路或者離子遷移。
下面，基於圖5對本發明的第2實施例的電子零件的安裝方法及電子零件的安裝構造進行說明。而且，對和第1實施例中說明的部件相同的部件標註相同標記，並省略重複的說明。在本實施例中，也和第1實施例同樣，層疊電容器1具備一對端子電極11、12，並使這一對端子電極11、12相互間的空隙尺寸Dμm為500μm以下。
又，在第1實施例中，形成為，一對導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D2比一對焊盤21、22間的間隙尺寸D1大100μm以上的形式。與此相對，在本實施例中，如圖5所示，設與焊盤21、22對置的部分的端子電極11、12的厚度尺寸為Hμm，一對端子電極11、12相互間的空隙尺寸為Dμm時，以H×D為4000以上的方式形成一對端子電極11、12。
而且，在通過導電性粘接劑13、14將該層疊電容器1安裝到電路基板20上時，首先在一對焊盤21、22上分別印刷導電性粘接劑13、14。進而，在該印刷後，將上述那樣形成的具有一對端子電極11、12的層疊電容器1用該導電性粘接劑13、14粘接到電路基板20上地進行安裝。因此，在本實施例中，也是一對端子電極11、12經由導電性粘接劑13、14分別粘接在一對焊盤21、22上，從而層疊電容器1被安裝到電路基板20上。
如上所述，在本實施例中，一對端子電極11、12形成為，與焊盤21、22對置的部分的端子電極11、12的厚度尺寸Hμm和一對端子電極11、12相互間的空隙尺寸Dμm的積H×D為4000以上，其結果，不產生前述的短路等問題。
即，層疊電容器1中的一對端子電極11、12間的部分和電路基板20之間的空隙尺寸S變大了，所以，即使導電性粘接劑13、14在層疊電容器1的端子電極11、12和電路基板20之間被壓潰，導電性粘接劑13、14也不擴展到必要大小以上。因此，本實施例也不會發生短路或者離子遷移。
下面，將關於層疊電容器的上述尺寸D1、D2和作為層疊電容器所必要的特性之間的關係進行試驗的結果示於表1中，以下基於該表1對結果進行說明。
即，作為實施例1～7，製作了一對導電性粘接劑間的間隙尺寸D2比一對端子電極11、12的相互間的空隙尺寸D及一對焊盤21、22間的間隙尺寸D1大100μm以上150μm以下形式的7種樣本。又，作為比較例1～9，製作了間隙尺寸D2沒有比空隙尺寸D及間隙尺寸D1大100μm以上的形式的9種樣本。
而且，這些上述空隙尺寸D及間隙尺寸D1相互為同一尺寸，又，將全部樣本的空隙尺寸D及間隙尺寸D1都作成500μm以下。具體地，將空隙尺寸D及間隙尺寸D1作成500μm、400μm、300μm、200μm4種，將印刷後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D2作成600μm至200μm的大小。又，導電性粘接劑13、14的印刷厚度為25±10μm。
表1中的評價項目為安裝後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3(表1中表示為安裝後導電性粘接劑的間隙尺寸D3)、安裝後電氣特性、PCBT結果及耐潮溼循環試驗結果4個項目。該各評價項目中的安裝後電氣特性是在安裝後對Cp、tanδ、IR各電器特性進行了確認的電氣特性。又，PCBT結果是在121℃、95％RH、2atmW.V./100hr的高溫高溼高壓的條件下得到的。而且，在各項目中，若滿足規定的基準則記為OK，若不滿足規定的基準則記為NG。
表1
如該表1所示，實施例1～7的安裝後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3與當初的間隙尺寸D2大小大致相同。與其相對，比較例1～9的安裝後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3與當初的尺寸D2相比顯著變小。與其伴隨地，在安裝後電器特性中，間隙尺寸D3為0的比較例7、9為NG。
又，在PCBT結果中，安裝後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3為150μm以下的比較例2、3、5、8為NG。進而，在耐潮溼循環試驗結果中，也是間隙尺寸D3窄的比較例1～6、8為NG。而且，對安裝後電氣特性中為NG的比較例7、9，不進行PCBT結果及耐潮溼循環試驗結果的評價。
如上所述，作為各試驗項目的結果，實施例1～7都是OK，沒有問題，但是，比較例1～9卻在某些試驗項目中為NG。因此，根據該表1的結果確認，必須以下述形式進行印刷，即，一對導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D2比一對焊盤21、22間的間隙尺寸D1大100μm以上。
接著，將關於層疊電容器1的上述尺寸H、D和作為層疊電容器必要的特性之間的關係進行試驗的結果示於表2中，以下基於該表2對結果進行說明。
即，作為實施例8～11，製作了分別與一對焊盤21、22對置的部分的一對端子電極11、12的厚度尺寸Hμm和一對端子電極11、12相互間的空隙尺寸Dμm的積H×D為4000以上5000以下的形式的4種樣本。又，作為比較例10～17，製作了H×D小於4000的形式的8種樣本。
而且，將上述空隙尺寸D及間隙尺寸D1相互作成同一尺寸，又，將全部樣本的空隙尺寸D及間隙尺寸D1都作成500μm以下。具體地，將空隙尺寸D及間隙尺寸D1作成500μm、400μm、300μm、200μm4種，將厚度尺寸H作成從5μm到20μm的大小。
表2中的評價項目與表1同樣，為安裝後導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3(表1中表示為安裝後導電性粘接劑的間隙尺寸D3)、安裝後電氣特性、PCBT結果及耐潮溼循環試驗結果這4個項目。
表2
如該表2所示，實施例8～11的安裝後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3確保為180μm以上。與其相對，比較例10～17的安裝後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3全部為160μm以下。與其伴隨地，在安裝後電氣特性中，安裝後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3為0的比較例12、16為NG。
此外，在PCBT結果中，安裝後的導電性粘接劑13、14間的間隙尺寸D3為150μm以下的比較例10、13、14為NG。而且，在耐潮溼循環試驗結果中也是間隙尺寸D3小的比較例10、11、13～15、17為NG。另外，在安裝後電氣特性中為NG的比較例12、16沒有對PCBT結果及耐潮溼循環試驗結果進行評價。
如上所述，作為各試驗項目的結果，實施例8～11都是OK，沒有問題，但是，比較例10～17卻在某些試驗項目中為NG。即，根據該表2的結果確認，必須使分別與一對焊盤21、22對置的部分的一對端子電極11、12的厚度尺寸Hμm和一對端子電極11、12相互間的空隙尺寸Dμm的積H×D為4000以上。
另外，作為在上述實施例中使用的導電性粘接劑，可以考慮採用公知的導電性粘接劑。又，為加厚端子電極的厚度，可以考慮改變端子電極用的糊劑的粘度或者增加在糊劑中浸漬的次數。進而，層疊電容器1的內部導體的片數不限於上述實施例的層疊電容器1的片數，也可以作成更多的片數，而且可以任意地改變層疊方向上的內部導體的順序。
權利要求
1.一種電子零件的安裝方法，具備相互間的空隙尺寸為500μm以下的一對端子電極的電子零件通過將一對端子電極經由導電性粘接劑分別粘接在電路基板的一對焊盤上而被安裝到電路基板上，其特徵在於，以一對導電性粘接劑間的間隙尺寸比一對焊盤間的間隙尺寸大100μm以上的形式，在一對焊盤上分別印刷導電性粘接劑，之後，用導電性粘接劑將電子零件粘接在電路基板上地進行安裝。
2.如權利要求1所述的電子零件的安裝方法，其特徵在於，一對導電性粘接劑間的間隙尺寸最大比一對焊盤間的間隙尺寸大150μm。
3.一種電子零件的安裝方法，具備相互間的空隙尺寸為500μm以下的一對端子電極的電子零件通過將一對端子電極經由導電性粘接劑分別粘接在電路基板的一對焊盤上而被安裝到電路基板上，其特徵在於，設與焊盤對置的部分的端子電極的厚度尺寸為Hμm，一對端子電極相互間的空隙尺寸為Dμm時，以H×D為4000以上的方式形成一對端子電極，接著，在一對焊盤上分別印刷導電性粘接劑以後，用該導電性粘接劑將電子零件粘接在電路基板上地進行安裝。
4.如權利要求3所述的電子零件的安裝方法，其特徵在於，H×D的值為5000以下。
5.一種電子零件的安裝構造，具備相互間的空隙尺寸為500μm以下的一對端子電極的電子零件通過將一對端子電極經由導電性粘接劑分別粘接在電路基板的一對焊盤上而被安裝到電路基板上，其特徵在於，設與焊盤對置的部分的端子電極的厚度尺寸為Hμm，一對端子電極相互間的空隙尺寸為Dμm時，以H×D為4000以上的方式形成有一對端子電極。
6.如權利要求5所述的電子零件的安裝構造，其特徵在於，電子零件被作成內置有兩種內部導體的層疊陶瓷電容器，一對端子電極中的任一個上連接有一種內部導體，並且，剩餘的端子電極上連接有另一種內部導體。
7.如權利要求5所述的電子零件的安裝構造，其特徵在於，電子零件的主要部通過將陶瓷層作成的電介體層層疊而形成為長方體狀。
8.如權利要求5所述的電子零件的安裝構造，其特徵在於，一對端子電極相互間的空隙尺寸為200μm以上。
9.如權利要求5所述的電子零件的安裝構造，其特徵在於，導電性粘接劑含有樹脂。
10.如權利要求5所述的電子零件的安裝構造，其特徵在於，H×D的值為5000以下。
全文摘要
一種電子零件的安裝方法，具備相互間的空隙尺寸為500μm以下的一對端子電極的電子零件通過將一對端子電極經由導電性粘接劑分別粘接在電路基板的一對焊盤上而被安裝到電路基板上，其特徵在於，以一對導電性粘接劑間的間隙尺寸比一對焊盤間的間隙尺寸大100μm以上的形式，在一對焊盤上分別印刷導電性粘接劑，之後，用導電性粘接劑將電子零件粘接在電路基板上地進行安裝。
文檔編號H05K3/32GK1604244SQ20041008315
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月29日 優先權日2003年9月29日
發明者吉井彰敏, 橫山英樹, 武田篤史, 木村美紀, 風間幸, 岡部昌幸 申請人:Tdk株式會社