リード線付き電子部品の製造方法
【課題】リード線の先端部分の加工と金属線からの被覆剥離を１回の処理工程で行うことができ、かつ電子部品がダメージを受けることもなく、接合強度や電気的接続性の信頼性を確保できるリード線付き電子部品を短時間で効率良く製造できるようにする。
【解決手段】長さの異なる第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを、加熱手段２２を内蔵した台座２０上に載置し、加圧ヘッド２１で第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの先端部を加圧・加熱し、先端部の絶縁部材を金属線から剥離させて第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを形成し、これと同時に前記第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを平坦状乃至略平坦状に形成する。その後、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂにはんだを塗布した後、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂとサーミスタとを加圧・加熱して接合する。
【解決手段】長さの異なる第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを、加熱手段２２を内蔵した台座２０上に載置し、加圧ヘッド２１で第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの先端部を加圧・加熱し、先端部の絶縁部材を金属線から剥離させて第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを形成し、これと同時に前記第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを平坦状乃至略平坦状に形成する。その後、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂにはんだを塗布した後、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂとサーミスタとを加圧・加熱して接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リード線付き電子部品の製造方法に関し、より詳しくは、表面実装型サーミスタ等の表面実装型の電子部品にリード線が電気的に接続されたリード線付き電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータや電動自転車等では、比較的大きな二次電池を使用したり、複数個の燃料電池を並設して使用する場合がある。このような場合、例えば、二次電池等の測温したい箇所と、温度センサとしてのサーミスタが実装される制御基板とが離間せざるを得ない場合が生じる。このため長尺のリード線を用いたリード線付きサーミスタが使用される。すなわち、長尺のリード線を有するリード線付き温度センサを使用することにより、リード線をプリント基板等の制御基板上にはんだ付けして固定する一方で、サーミスタの感温部を温度検知したい部品に近付けて配することが可能となり、測温したい箇所の温度を精度良く検知することが可能となる。
【０００３】
そして、このようなリード線付き電子部品は、リード線の芯線部分である金属線が絶縁部材で被覆されているため、所要部分の絶縁部材を除去して金属線を表面露出させ、リード線と電子部品とを電気的に接続させる必要がある。
【０００４】
一方、被覆電線の被覆を除去する方法としては、例えば、特許文献１に示すような電線の皮剥ぎ方法が提案されている。
【０００５】
この特許文献１では、図１４に示すように、温度調節付熱板１０１が、台部１０２の上方に昇降自在に設けられている。この熱板１０１は被覆剥離長と概ね同一の長さを有しており、台部１０２に供給した被覆電線１０３の軸方向の上端を熱板１０１で押圧しながら約３００℃に加熱し、その部分の被覆を軟化溶融させ、これにより導体１０４の上半部が被覆電線１０３の軸方向に所要長露出した皮剥ぎ部１０５を形成している。そしてその後、クランプ１０６で被覆電線１０３を保持すると共に押え板１０７を下げて被覆電線１０３の上部を固定し、皮剥ぎ部１０５の両端から中央に作動する切り込み・皮剥ぎ刃１０８によって、皮剥ぎ部１０５の被覆を除去している。
【０００６】
このように上記特許文献１では、第１工程で皮剥ぎ部１０５を形成し、その後の第２工程で皮剥ぎ部１０５の被覆を除去し、これにより導体１０４の全周が露出した被覆剥離部１０９を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２８９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１では、被覆電線１０３からの被覆除去を第１工程と第２工程の２段階に分けて行っており、しかも被覆除去を行うのに必要な部品点数も多く、装置が大規模になり、処理が煩雑であるという問題点があった。
【０００９】
特に、表面実装型の電子部品を使用したリード線付き電子部品の場合、長さの異なる２本のリード線を使用する必要があり、また接合強度や電気的接続性を確保するためには、リード線の先端部分と電子部品の端子電極との接合面積が大きくなるように前記先端部分を形成するのが望ましい。
【００１０】
したがって、上記特許文献１の方法をリード線付き電子部品に適用した場合、大規模な装置が必要となって処理が煩雑になる上、工程増を招き、生産性に劣るという問題点があった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、リード線の先端部分の加工と金属線からの被覆剥離を１回の処理工程で行うことができ、かつ電子部品がダメージを受けることもなく、接合強度や電気的接続性の信頼性を確保できるリード線付き電子部品を短時間で効率良く製造できるリード線付き電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明に係るリード線付き電子部品の製造方法は、金属線が絶縁部材で被覆された第１及び第２のリード線と、部品本体の両端部に端子電極が形成された電子部品とを有し、前記第１のリード線を一方の端子電極に接合し、前記第２のリード線を他方の端子電極に接合するリード線付き電子部品の製造方法において、前記第１のリード線と前記第２のリード線とを平行状に配し、前記第２のリード線が前記第１のリード線よりも所定長さだけ短くなるように前記第２のリード線を切断するリード線切断工程と、前記端子電極と接合すべき前記第１及び第２のリード線の先端部を加圧・加熱し、前記先端部の絶縁部材を金属線から剥離させて第１及び第２の金属線露出部を形成し、これと同時に前記第１及び第２の金属線露出部を平坦状乃至略平坦状に形成する加圧・加熱工程と、前記第１及び第２の金属線露出部をはんだと接触させて該第１及び第２の金属線露出部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、前記はんだが塗布された前記第１及び第２の金属線露出部を均一乃至略均一に加圧・加熱し、前記第１及び第２の金属線露出部と前記電子部品の端子電極とを接合させる接合工程とを含むことを特徴としている。
【００１３】
本発明のリード線付き電子部品の製造方法は、前記一方の端子電極の側面折り返し部及び端面部にはんだフィレットを形成することを特徴としている。
【００１４】
本発明のリード線付き電子部品の製造方法は、前記第２の金属線露出部を、前記被覆部の先端と前記他方の端子電極の端面部との間に間隙を有するように形成し、前記他方の端子電極の側面折り返し部及び端面部並びに前記間隙にはんだフィレットを形成することを特徴としている。
【００１５】
本発明のリード線付き電子部品の製造方法は、前記第１のリード線と前記第２のリード線とが、長手方向に一体的に接合され、一組の平行リード線を形成していることを特徴としている。
【００１６】
本発明のリード線付き電子部品の製造方法は、前記電子部品が、表面実装型であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
上記リード線付き電子部品の製造方法によれば、第１のリード線と第２のリード線とを平行状に配し、前記第２のリード線が前記第１のリード線よりも所定長さだけ短くなるように前記第２のリード線を切断するリード線切断工程と、前記端子電極と接合すべき前記第１及び第２のリード線の先端部を加圧・加熱し、前記先端部の絶縁部材を金属線から剥離させて第１及び第２の金属線露出部を形成し、これと同時に前記第１及び第２の金属線露出部を平坦状乃至略平坦状に形成する加圧・加熱工程と、前記第１及び第２の金属線露出部をはんだと接触させて該第１及び第２の金属線露出部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、前記はんだが塗布された前記第１及び第２の金属線露出部を均一乃至略均一に加圧・加熱し、前記第１及び第２の金属線露出部と前記電子部品の端子電極とを接合させる接合工程とを含むので、大規模な装置や煩雑な方法を要することもなく、先端部分の絶縁部材を金属線から容易に剥離させることができ、これと同時に、端子電極と接合すべき第１及び第２の金属線露出部を容易に形成することができる。しかも、接合工程では加圧と同時に加熱を行うので、加圧力を低く抑えることができ、電子部品にクラック等のダメージが生じるのを抑制することが可能となる。また、リフロー炉に比べて短時間ではんだ接合させることができるので、量産性に好適したものとなる。さらに、第１及び第２の金属線露出部に対し、均一乃至略均一に加圧・加熱するので、第１及び第２の金属線露出部には均一な熱エネルギーが付与されることとなり、したがって第１及び第２の金属線露出部の全域に亙って端子電極との接合面を形成できることから、接合面積を大きくすることができ、接合強度や電気的接続の信頼性向上を図ることができる。
【００１８】
また、上記製造方法によれば、側面折り返し部のみならず端面部及び被覆部の先端と端子電極の端面部との間の間隙にもはんだフィレットを形成することが可能であるので、電極剥離の発生を効果的に防止することができ、これにより所望の接合強度を確保でき、電気的接続性の良好な高信頼性を有するリード線付き電子部品を低コストで得ることが可能となる。
【００１９】
また、第１のリード線と第２のリード線とが、長手方向に一体的に接合され、一組の平行リード線を形成しているので、サーミスタのように電子部品の配置箇所と制御基板とが離間している場合であっても、電気的接続が良好で信頼性の高いリード線付き電子部品を製造することができる。
【００２０】
また、電子部品が、表面実装型であるので、端子電極間も比較的大きく、端子電極間が短絡するのを極力回避できる信頼性の優れたリード線付き電子部品を低コストで容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の製造方法を使用して製造されたリード線付き電子部品の一部破断正面図である。
【図２】本発明に係るリード線付き電子部品の製造方法の第１の実施の形態を示す製造工程図である。
【図３】リード線切断工程における第１及び第２のリード線（平行リード線）を示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】加圧・加熱工程で使用される第１の加圧・加熱装置の概略図である。
【図５】加圧・加熱工程を説明するための図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【図６】加熱・加圧工程後の第１及び第２のリード線の断面図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）右側面断面図である。
【図７】はんだ塗布工程を示す図である。
【図８】接合工程を示す正面図である。
【図９】接合工程後の状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図１０】外装形成工程を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図１１】第１の実施の形態で製造されたリード線付き電子部品の正面図である。
【図１２】本発明に係るリード線付き電子部品の製造方法の第２の実施の形態を示す製造工程図である。
【図１３】第２の実施の形態で製造されたリード線付き電子部品の正面図である。
【図１４】特許文献１に記載された製造装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００２３】
図１は本発明の製造方法を使用して製造されたリード線付き電子部品の一部破断正面図であって、この実施の形態では、電子部品として表面実装型サーミスタ（以下、「サーミスタ」という。）が使用されている。
【００２４】
サーミスタ１は、略直方体形状に形成されたセラミック材料を主成分とするサーミスタ本体２と、該サーミスタ本体２の両端部に形成された端子電極３ａ、３ｂとを備えている。この端子電極３ａ、３ｂは、端面部４ａ、４ｂ及び側面折り返し部５ａ、５ｂを有しており、サーミスタ本体２の端面及び四側面を覆うように形成されている。また、この端子電極３ａ、３ｂは、Ａｇ等の導電性材料が焼き付け処理された下地電極の表面にＮｉやＳｎ等のめっき皮膜が形成されている。
【００２５】
このような表面実装型のサーミスタ１を使用することにより、板状のサーミスタ本体の両主面に電極層を形成した単板形状のサーミスタに比べ、端子電極３ａ、３ｂ間の距離を比較的大きくすることができ、マイグレーションが発生し難く、端子電極３ａ、３ｂ同士の短絡を極力防止することができる。
【００２６】
また、表面実装型のサーミスタ１は、本来、外部環境での使用に耐えうるように設計されているため、高い信頼性と耐環境性を有している。したがってリード線の取付加工による影響がなく、さらに取付後のサーミスタ素子の特性調整や特性選別を簡素化できる等の利点がある。
【００２７】
このような表面実装型のサーミスタ１としては、外径寸法が、例えば長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、厚み０．５ｍｍ、或いは長さ０．６ｍｍ、幅０．３ｍｍ、厚み０．３ｍｍのチップ型サーミスタを使用することができる。
【００２８】
そして、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂは、金属線７ａ、７ｂが絶縁部材８ａ、８ｂで被覆された被覆部９ａ、９ｂと、絶縁部材８ａ、８ｂが除去された第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂとを有している。そして、第１のリード線６ａと第２のリード線６ｂとは平行状に配されると共に、第２のリード線６ｂは、第１のリード線６ａよりも短く形成されている。
【００２９】
また、このリード線付き電子部品は、第１のリード線６ａの第１の金属線露出部１０ａと、端子電極３ａの端面４ａ及び側面折り返し部５ａとがはんだ１１ａを介して接合され、はんだフィレット１１ａ′が形成されている。さらに、第２のリード線２ｂの第２の金属線露出部１０ｂと、端子電極３ｂの端面部４ｂ及び側面折り返し部５ｂとがはんだ１１ｂを介して接合されている。そして、被覆部９ｂの先端と端子電極３ｂの端面部４ｂとの間に間隙ｔを有するように、端子電極３ｂの側面折り返し部５ｂ及び端面部４ｂ並びに間隙ｔにはんだフィレット１１ｂ′が形成されている。
【００３０】
すなわち、サーミスタ１は、端子電極３ａ、３ｂが、サーミスタ本体２の端面を覆うように形成されているが、端面部４ａ、４ｂは、側面折り返し部５ａ、５ｂに比べ、サーミスタ本体２に強く固着される。したがって、側面折り返し部５ａ、５ｂのみならず端面部４ａ、４ｂにもはんだフィレット１１ａ′、１１ｂ′を形成することにより、電極剥離をより一層生じ難くすることが可能となる。しかも、はんだフィレット１１ｂ′は間隙ｔにも形成されるため、はんだフィレットの形成領域を増加させることができ、より一層効果的に電極剥離を防止することができる。そして、これにより接合強度はより一層向上し、電気的接続性の信頼性をより一層高いものにすることができる。
【００３１】
そして、第１及び第２のリード線９ａ、９ｂの先端領域、サーミスタ１、及びはんだ１１ａ、１１ｂが、エポキシ樹脂等の絶縁部材で形成された外装１２で被覆されている。また、リード線６ａ、６ｂの終端部１３ａ、１３ｂは、絶縁部材８ａ、８ｂが除去されてはんだコート処理が施されている。
【００３２】
尚、金属線７ａ、７ｂとしては、はんだ濡れ性の良好な銅を使用するのが望ましいが、はんだ接合できるものであれば特に限定されるものではなく、鉄、ニッケル、又はこれらの合金類、複合材等を使用することができる。また、絶縁部材８ａ、８ｂについても、リフローはんだ処理に耐えうる耐熱性を有するものであれば特に限定されるものではなく、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等を使用することができる。
【００３３】
以下、上述したリード線付き電子部品の製造方法を詳述する。尚、下記の実施の形態では、平行リード線を使用しているが、平行リード線に限定されるものではなく、単線のリード線を２本使用する場合も同様の方法で製造することができる。
【００３４】
図２は、本発明に係るリード線付き電子部品の製造方法の第１の実施の形態を示す製造工程図であって、本製造方法は、リード線切断工程１４、加圧・加熱工程１５、はんだ塗布工程１６、接合工程１７、外装形成工程１８、及び終端処理工程１９を有している。
【００３５】
（１）リード線切断工程１４
このリード線切断工程１４では、まず、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂが一体的に接合された平行リード線を用意する。そして、図３に示すように、第２のリード線６ｂが第１のリード６ａよりも所定長さＬだけ短くなるように金型（不図示）を使用して打ち抜く。ここで、所定長さＬは、図１において、第１のリード線６ａの第１の金属線露出部１０ａがサーミスタ１の端子電極３ａと接合可能であり、かつ第２のリード線６ｂの第２の金属線露出部１０ｂがサーミスタ１の端子電極３ｂと接合可能となるような長さに設定される。
【００３６】
（２）加圧・加熱工程１５
加圧・加熱工程１５では、第１の加圧・加熱装置を使用し、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂに対し加圧・加熱処理を行う。
【００３７】
具体的には、第１の加圧・加熱装置は、図４に示すように、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂが載置される台座２０と、該台座２０に対向状に配されて矢印Ａ方向に昇降運動する加圧ヘッド２１とを備えている。また、加圧ヘッド２１にはヒータ等の加熱手段２２が内蔵されており、台座２０には断熱材が使用されている。台座２０を断熱材とすることにより、加圧ヘッド２１に内蔵されている加熱手段２２からの熱を台座２０に逃すことなく第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの先端部分に効率よく伝えることができる。
【００３８】
図５（ａ）は、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの先端部分を加圧・加熱したときの正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【００３９】
すなわち、加圧・加熱工程１５では、この図５に示すように、サーミスタ１の端子電極３ａ、３ｂと接合すべき先端部分が加圧ヘッド２１の加圧部と対向するように、台座２０上に第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを載置する。そして、加熱手段２２を絶縁部材８ａ、８ｂの融点以上の温度（例えば、３００〜４００℃）に加熱すると共に、加圧ヘッド２１を矢印Ｂに示すように降下させ、所定荷重（例えば、第１のリード線６ａ側を３０Ｎ、第２のリード線６ｂ側を６０Ｎ）で第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの先端部分を加圧し、該先端部分を幅広の平坦状に加工する（つぶし量は、例えば、第１のリード線６ａ側を０．３ｍｍ、第２のリード線６ｂ側を０．６ｍｍ）。この際、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの加圧ヘッド２１と接する先端部分は絶縁部材８ａ、８ｂの融点以上の温度に加熱される。そしてその結果、当該部分の絶縁部材８ａ、８ｂは軟化溶融し、これにより絶縁部材８ａ、８ｂは金属線７ａ、７ｂから剥離し、金属線露出部１０ａ、１０ｂが形成される。
【００４０】
尚、本実施の形態では、加圧ヘッド２１に加熱手段２２を内蔵させているが、台座２０、又は台座２０及び加圧ヘッド２１の両方に加熱手段２２を内蔵させてもよい。その際、台座２０の材質は適宜設定して熱伝導性を持たせるようにする。
【００４１】
図６は、加圧・加熱工程１５後の第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを示している。
【００４２】
この図６に示すように、加圧・加熱工程１５における加圧・加熱処理により、先端部分は平坦状に加工されると共に、該先端部分は絶縁部材８ａ、８ｂが金属線７ａ、７ｂから剥離し、これにより第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを形成している。そして、絶縁部材８ａ、８ｂが金属線７ａ、７ｂから剥離した被覆剥離部８ａ′、８ｂ′は、絶縁部材７ａ、７ｂから切断除去されずに連接されている。
【００４３】
このように本実施の形態では、加圧・加熱工程１５での加圧・加熱処理という１回の処理工程で、第１及び第２のリード線の先端部分の加工と該先端部分の被覆剥離とが同時に行われることとなる。
【００４４】
尚、この加圧・加熱工程１５では、端子電極３ａ、３ｂと接合可能な金属線露出部１０ａ、１０ｂが形成されればよく、必ずしも被覆剥離部８ａ′、８ｂ′を切断除去しなくてもよいが、図示の都合上、以下の工程では、被覆剥離部８ａ′、８ｂを切断除去している。
【００４５】
（３）はんだ塗布工程１６
まず、はんだ融点よりも高く、絶縁部材８ａ、８ｂの融点より低い所定温度、例えば、例えば、２５０℃〜３１０℃に調整されたはんだ槽を用意する。
【００４６】
そして、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの金属線露出部１０ａ、１０ｂをフラックス槽に浸漬し、引き上げた後、図７に示すように、金属線露出部１０ａ、１０ｂをはんだ槽２３に所定時間（例えば、１秒）浸漬して該金属線露出部１０ａ、１０ｂをはんだと接触させ、金属線露出部１０ａ、１０ｂの全面にはんだ１１ａ、１１ｂを塗布する。
【００４７】
（４）接合工程１７
この接合工程１７では、図８に示すように、台座２４と加圧ヘッド２５とを備えた第２の加圧・加熱装置を用意する。この第２の加圧・加熱装置は、高速昇温・高速冷却が可能な加熱手段としてのパルスヒータ２６と、先端部の温度を検知する温度センサ（不図示）とが加圧ヘッド２５に内蔵されている。そして、温度センサにより先端部の温度を検知してフィードバック制御することにより、最適な加熱−冷却温度プロファイルを端子電極３ａ、３ｂと金属線露出部１０ａ、１０ｂの接合箇所に付与し、これにより最低限の加圧力で接合することが可能となるように構成されている。
【００４８】
以下、この接合工程１７における処理内容を説明する。
【００４９】
まず、サーミスタ１と金属線露出部１０ａ、１０ｂが接合可能となるように、台座２４上にサーミスタ１、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを載置する。そして、加圧ヘッド２５を矢印Ｃ方向に降下させて第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを加圧ヘッド２５で均一乃至略均一に加圧・加熱する。そしてその後冷却させることにより、端子電極３ａ、３ｂと第１及び第２のリード線６ａ、６ｂとは熱圧着され、これによりはんだ接合される。
【００５０】
図９は、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂと端子電極３ａ、３ｂとがはんだ接合された状態を示す図である。
【００５１】
すなわち、この接合工程１７では、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂに均一乃至略均一に熱エネルギーが付与されるので、端子電極３ａ、３ｂの全面に渡って大きな接合面積を形成することができる。そして、第１の金属線露出部１０ａと端子電極３ａの端面部４ａ及び側面折り返し部５ａとがはんだ１１ａを介して接合され、はんだフィレット１１ａ′が形成される。さらに、第２の金属線露出部１０ｂと、端子電極３ｂの端面部４ｂ及び側面折り返し部５ｂとがはんだ１１ｂを介して接合され、被覆部９ｂの先端と端子電極３ｂの端面部４ｂとの間に間隙ｔにもはんだフィレット１１ｂ′が形成される。そしてその結果、強固な接合強度を得ることができ、電気的接続性の信頼性を向上させることが可能となる。
【００５２】
また、この接合工程１７では、加圧と同時に加熱しているので、加圧力を小さくでき、したがってサーミスタ１へのクラックなどのダメージを軽減できる。しかも、リフロー炉のように時間を要しないので、短時間ではんだ接合が可能になる。
【００５３】
（５）外装形成工程１８
外装形成工程１８では、図１０に示すように、サーミスタ１、はんだフィレット１１ａ′、１１ｂ′、及び第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを覆うようにエポキシ樹脂等の絶縁材料を塗布し、所定温度(例えば、１５０℃)で所定時間(例えば、１時間)硬化処理を行い、外装１２を形成する。
【００５４】
（６）終端処理工程１９
終端処理工程１９では、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂをはんだ槽に浸漬して第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの終端の絶縁部材８ａ、８ｂを除去しつつはんだを塗布し、はんだコートされた終端部１３ａ、１３ｂを形成し、これにより図１１に示すようなリード線付き電子部品が製造される。
【００５５】
このように本第１の実施の形態によれば、大規模な装置や煩雑な方法を要することなく、先端部分の絶縁部材８ａ、８ｂを金属線７ａ、７ｂから容易に剥離させることができる。そしてこれと同時に、端子電極３ａ、３ｂと接合すべき幅広で平坦状の第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを容易に形成することができる。しかも、接合工程１７では加圧と同時に加熱を行うので、加圧力を低く抑えることができ、サーミスタ１にクラック等のダメージが生じるのを抑制することが可能となる。また、リフロー炉に比べて短時間ではんだ接合させることができるので、量産性に好適したものとなる。さらに、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂは、均一乃至略均一に加熱されるので、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂには均一乃至略均一な熱エネルギーが付与されることとなる。そして、これにより強固な接合強度を得ることができ、電気的接続の信頼性向上を図ることができる。
【００５６】
また、第１及び第２の金属線露出部側面折り返し部５ａ、５ｂのみならず端面部４ａ及び間隙ｔにもはんだフィレット１１ａ′、１１ｂ′を形成するので、電極剥離の発生が効果的に防止することができ、これにより所望の接合強度を確保でき、電気的接続性の良好な高信頼性を有するリード線付き電子部品を低コストで得ることが可能となる。
【００５７】
図１２は、本製造方法の第２の実施の形態を示す製造工程図であって、該第２の実施の形態では、外装形成工程１８と終端処理工程１９との間に終端捩じり工程２７が介装されている。
【００５８】
この第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様、リード線切断工程１４〜外装形成工程１８を実行する。
【００５９】
そして、終端捩じり工程２７では、平行リード線を構成する第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの終端から所定位置を数回捩じり、図１３に示すように、捩じり部２８を形成し、その後、第１の実施の形態と同様、終端処理工程１９を実行して終端部２９ａ、２９ｂを形成し、これによりリード線付き電子部品が得られる。
【００６０】
この第２の実施の形態では、終端から所定位置を数回捩じっているので、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂと端子電極３ａ、３ｂの接合部に負荷がかかるのを抑制でき、電気的接続性の信頼性をより一層向上させることが可能となる。特に、２本の単線を使用してリード線付き電子部品を製造する場合に、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂと端子電極３ａ、３ｂの接合部に負荷がかかるのをより効果的に抑制することが可能となる。
【００６１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、第１の金属線露出部１０ａが接合される端子電極３ａの側面折り返し部５ａと第２の金属線露出部１０ｂが接合される端子電極３ｂの側面折り返し部５ｂとが同一平面上に位置するように、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを配しているが、前記側面折り返し部５ａの面と前記側面折り返し部５ｂの面とが垂直状となるように、前記第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを配する場合も同様に本発明方法で容易に製造することができる。また、サーミスタ１を第１及び第２のリード線６ａ、６ｂに対し傾斜状に配してもよく、この場合も、同様に本発明方法で容易に製造することができる。
【００６２】
また、加圧・加熱工程１５における加圧ヘッド２１の先端形状も平坦状に限定されるものではなく、所望する金属線露出部１０ａ、１０ｂの形状に応じ、種々の変形が可能である。例えば、金属線露出部１０ａ、１０ｂの中央部に貫通孔が形成されるように、加圧ヘッド２１の先端に突起部を形成してもよく、或いは、金属線露出部１０ａ、１０ｂの先端等に溝状の切欠部が形成されるように、適宜加圧ヘッド２１の先端に凸状部を設けてもよい。また、金属線露出部１０ａ、１０ｂの周端が鋸歯状となるように、加圧ヘッド２１の先端を鋸歯状に形成してもよい。このように金属線露出部１０ａ、１０ｂの表面が平坦状乃至略平坦状に形成することができ、均一乃至略均一に加熱できるのであれば、加圧ヘッド２１の先端形状は特に限定されるものではない。
【００６３】
また、上記実施の形態では、加圧・加熱工程１５で用いる加圧ヘッド２１は、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂの表面が同時に平坦状乃至略平坦状に形成できるように、２本の加圧ヘッドが一体化され、それぞれの加圧ヘッドが第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを同時に押圧するように構成されているが、１本の加圧ヘッドがまず一方のリード線を押圧して金属線露出部の表面を平坦状乃至略平坦状に加工した後、移動して他方のリード線を押圧加工するようにしてもよい。
【００６４】
この加圧ヘッドの形状は接合工程１７で用いる加圧ヘッド２５についても同様であり、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂと端子電極３ａ、３ｂとを同時にはんだ接合できるように、２本の加圧ヘッドが一体化され、それぞれの加圧ヘッドが各金属線露出部とそれに対応する端子電極との組み合わせを押圧して接合した後、移動して他方の金属線露出部と端子電極との組み合わせを押圧し、接合するようにしてもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態では、電子部品としてサーミスタについて記載したが、コンデンサ等、他のチップ型電子部品についても同様に適用できるのはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、表面実装型のサーミスタ等、表面実装型のチップ型電子部品を長尺のリード線で制御基板に接続する場合に有用な製造方法である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 表面実装型サーミスタ（電子部品）
２ サーミスタ本体（部品本体）
３ａ、３ｂ 端子電極
４ａ、４ｂ 端面部
５ａ、５ｂ 側面折り返し部
６ａ 第１のリード線
６ｂ 第２のリード線
７ａ、７ｂ 金属線
８ａ、８ｂ 絶縁部材
９ａ、９ｂ 被覆部
１０ａ 第１の金属線露出部
１０ｂ 第２の金属線露出部
１１ａ、１１ｂ はんだ
１１ａ′、１１ｂ′ はんだフィレット
１４ リード線切断工程
１５ 加圧・加熱工程
１６ はんだ塗布工程
１７ 接合工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リード線付き電子部品の製造方法に関し、より詳しくは、表面実装型サーミスタ等の表面実装型の電子部品にリード線が電気的に接続されたリード線付き電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータや電動自転車等では、比較的大きな二次電池を使用したり、複数個の燃料電池を並設して使用する場合がある。このような場合、例えば、二次電池等の測温したい箇所と、温度センサとしてのサーミスタが実装される制御基板とが離間せざるを得ない場合が生じる。このため長尺のリード線を用いたリード線付きサーミスタが使用される。すなわち、長尺のリード線を有するリード線付き温度センサを使用することにより、リード線をプリント基板等の制御基板上にはんだ付けして固定する一方で、サーミスタの感温部を温度検知したい部品に近付けて配することが可能となり、測温したい箇所の温度を精度良く検知することが可能となる。
【０００３】
そして、このようなリード線付き電子部品は、リード線の芯線部分である金属線が絶縁部材で被覆されているため、所要部分の絶縁部材を除去して金属線を表面露出させ、リード線と電子部品とを電気的に接続させる必要がある。
【０００４】
一方、被覆電線の被覆を除去する方法としては、例えば、特許文献１に示すような電線の皮剥ぎ方法が提案されている。
【０００５】
この特許文献１では、図１４に示すように、温度調節付熱板１０１が、台部１０２の上方に昇降自在に設けられている。この熱板１０１は被覆剥離長と概ね同一の長さを有しており、台部１０２に供給した被覆電線１０３の軸方向の上端を熱板１０１で押圧しながら約３００℃に加熱し、その部分の被覆を軟化溶融させ、これにより導体１０４の上半部が被覆電線１０３の軸方向に所要長露出した皮剥ぎ部１０５を形成している。そしてその後、クランプ１０６で被覆電線１０３を保持すると共に押え板１０７を下げて被覆電線１０３の上部を固定し、皮剥ぎ部１０５の両端から中央に作動する切り込み・皮剥ぎ刃１０８によって、皮剥ぎ部１０５の被覆を除去している。
【０００６】
このように上記特許文献１では、第１工程で皮剥ぎ部１０５を形成し、その後の第２工程で皮剥ぎ部１０５の被覆を除去し、これにより導体１０４の全周が露出した被覆剥離部１０９を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２８９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１では、被覆電線１０３からの被覆除去を第１工程と第２工程の２段階に分けて行っており、しかも被覆除去を行うのに必要な部品点数も多く、装置が大規模になり、処理が煩雑であるという問題点があった。
【０００９】
特に、表面実装型の電子部品を使用したリード線付き電子部品の場合、長さの異なる２本のリード線を使用する必要があり、また接合強度や電気的接続性を確保するためには、リード線の先端部分と電子部品の端子電極との接合面積が大きくなるように前記先端部分を形成するのが望ましい。
【００１０】
したがって、上記特許文献１の方法をリード線付き電子部品に適用した場合、大規模な装置が必要となって処理が煩雑になる上、工程増を招き、生産性に劣るという問題点があった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、リード線の先端部分の加工と金属線からの被覆剥離を１回の処理工程で行うことができ、かつ電子部品がダメージを受けることもなく、接合強度や電気的接続性の信頼性を確保できるリード線付き電子部品を短時間で効率良く製造できるリード線付き電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明に係るリード線付き電子部品の製造方法は、金属線が絶縁部材で被覆された第１及び第２のリード線と、部品本体の両端部に端子電極が形成された電子部品とを有し、前記第１のリード線を一方の端子電極に接合し、前記第２のリード線を他方の端子電極に接合するリード線付き電子部品の製造方法において、前記第１のリード線と前記第２のリード線とを平行状に配し、前記第２のリード線が前記第１のリード線よりも所定長さだけ短くなるように前記第２のリード線を切断するリード線切断工程と、前記端子電極と接合すべき前記第１及び第２のリード線の先端部を加圧・加熱し、前記先端部の絶縁部材を金属線から剥離させて第１及び第２の金属線露出部を形成し、これと同時に前記第１及び第２の金属線露出部を平坦状乃至略平坦状に形成する加圧・加熱工程と、前記第１及び第２の金属線露出部をはんだと接触させて該第１及び第２の金属線露出部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、前記はんだが塗布された前記第１及び第２の金属線露出部を均一乃至略均一に加圧・加熱し、前記第１及び第２の金属線露出部と前記電子部品の端子電極とを接合させる接合工程とを含むことを特徴としている。
【００１３】
本発明のリード線付き電子部品の製造方法は、前記一方の端子電極の側面折り返し部及び端面部にはんだフィレットを形成することを特徴としている。
【００１４】
本発明のリード線付き電子部品の製造方法は、前記第２の金属線露出部を、前記被覆部の先端と前記他方の端子電極の端面部との間に間隙を有するように形成し、前記他方の端子電極の側面折り返し部及び端面部並びに前記間隙にはんだフィレットを形成することを特徴としている。
【００１５】
本発明のリード線付き電子部品の製造方法は、前記第１のリード線と前記第２のリード線とが、長手方向に一体的に接合され、一組の平行リード線を形成していることを特徴としている。
【００１６】
本発明のリード線付き電子部品の製造方法は、前記電子部品が、表面実装型であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
上記リード線付き電子部品の製造方法によれば、第１のリード線と第２のリード線とを平行状に配し、前記第２のリード線が前記第１のリード線よりも所定長さだけ短くなるように前記第２のリード線を切断するリード線切断工程と、前記端子電極と接合すべき前記第１及び第２のリード線の先端部を加圧・加熱し、前記先端部の絶縁部材を金属線から剥離させて第１及び第２の金属線露出部を形成し、これと同時に前記第１及び第２の金属線露出部を平坦状乃至略平坦状に形成する加圧・加熱工程と、前記第１及び第２の金属線露出部をはんだと接触させて該第１及び第２の金属線露出部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、前記はんだが塗布された前記第１及び第２の金属線露出部を均一乃至略均一に加圧・加熱し、前記第１及び第２の金属線露出部と前記電子部品の端子電極とを接合させる接合工程とを含むので、大規模な装置や煩雑な方法を要することもなく、先端部分の絶縁部材を金属線から容易に剥離させることができ、これと同時に、端子電極と接合すべき第１及び第２の金属線露出部を容易に形成することができる。しかも、接合工程では加圧と同時に加熱を行うので、加圧力を低く抑えることができ、電子部品にクラック等のダメージが生じるのを抑制することが可能となる。また、リフロー炉に比べて短時間ではんだ接合させることができるので、量産性に好適したものとなる。さらに、第１及び第２の金属線露出部に対し、均一乃至略均一に加圧・加熱するので、第１及び第２の金属線露出部には均一な熱エネルギーが付与されることとなり、したがって第１及び第２の金属線露出部の全域に亙って端子電極との接合面を形成できることから、接合面積を大きくすることができ、接合強度や電気的接続の信頼性向上を図ることができる。
【００１８】
また、上記製造方法によれば、側面折り返し部のみならず端面部及び被覆部の先端と端子電極の端面部との間の間隙にもはんだフィレットを形成することが可能であるので、電極剥離の発生を効果的に防止することができ、これにより所望の接合強度を確保でき、電気的接続性の良好な高信頼性を有するリード線付き電子部品を低コストで得ることが可能となる。
【００１９】
また、第１のリード線と第２のリード線とが、長手方向に一体的に接合され、一組の平行リード線を形成しているので、サーミスタのように電子部品の配置箇所と制御基板とが離間している場合であっても、電気的接続が良好で信頼性の高いリード線付き電子部品を製造することができる。
【００２０】
また、電子部品が、表面実装型であるので、端子電極間も比較的大きく、端子電極間が短絡するのを極力回避できる信頼性の優れたリード線付き電子部品を低コストで容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の製造方法を使用して製造されたリード線付き電子部品の一部破断正面図である。
【図２】本発明に係るリード線付き電子部品の製造方法の第１の実施の形態を示す製造工程図である。
【図３】リード線切断工程における第１及び第２のリード線（平行リード線）を示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】加圧・加熱工程で使用される第１の加圧・加熱装置の概略図である。
【図５】加圧・加熱工程を説明するための図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【図６】加熱・加圧工程後の第１及び第２のリード線の断面図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）右側面断面図である。
【図７】はんだ塗布工程を示す図である。
【図８】接合工程を示す正面図である。
【図９】接合工程後の状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図１０】外装形成工程を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図１１】第１の実施の形態で製造されたリード線付き電子部品の正面図である。
【図１２】本発明に係るリード線付き電子部品の製造方法の第２の実施の形態を示す製造工程図である。
【図１３】第２の実施の形態で製造されたリード線付き電子部品の正面図である。
【図１４】特許文献１に記載された製造装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００２３】
図１は本発明の製造方法を使用して製造されたリード線付き電子部品の一部破断正面図であって、この実施の形態では、電子部品として表面実装型サーミスタ（以下、「サーミスタ」という。）が使用されている。
【００２４】
サーミスタ１は、略直方体形状に形成されたセラミック材料を主成分とするサーミスタ本体２と、該サーミスタ本体２の両端部に形成された端子電極３ａ、３ｂとを備えている。この端子電極３ａ、３ｂは、端面部４ａ、４ｂ及び側面折り返し部５ａ、５ｂを有しており、サーミスタ本体２の端面及び四側面を覆うように形成されている。また、この端子電極３ａ、３ｂは、Ａｇ等の導電性材料が焼き付け処理された下地電極の表面にＮｉやＳｎ等のめっき皮膜が形成されている。
【００２５】
このような表面実装型のサーミスタ１を使用することにより、板状のサーミスタ本体の両主面に電極層を形成した単板形状のサーミスタに比べ、端子電極３ａ、３ｂ間の距離を比較的大きくすることができ、マイグレーションが発生し難く、端子電極３ａ、３ｂ同士の短絡を極力防止することができる。
【００２６】
また、表面実装型のサーミスタ１は、本来、外部環境での使用に耐えうるように設計されているため、高い信頼性と耐環境性を有している。したがってリード線の取付加工による影響がなく、さらに取付後のサーミスタ素子の特性調整や特性選別を簡素化できる等の利点がある。
【００２７】
このような表面実装型のサーミスタ１としては、外径寸法が、例えば長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、厚み０．５ｍｍ、或いは長さ０．６ｍｍ、幅０．３ｍｍ、厚み０．３ｍｍのチップ型サーミスタを使用することができる。
【００２８】
そして、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂは、金属線７ａ、７ｂが絶縁部材８ａ、８ｂで被覆された被覆部９ａ、９ｂと、絶縁部材８ａ、８ｂが除去された第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂとを有している。そして、第１のリード線６ａと第２のリード線６ｂとは平行状に配されると共に、第２のリード線６ｂは、第１のリード線６ａよりも短く形成されている。
【００２９】
また、このリード線付き電子部品は、第１のリード線６ａの第１の金属線露出部１０ａと、端子電極３ａの端面４ａ及び側面折り返し部５ａとがはんだ１１ａを介して接合され、はんだフィレット１１ａ′が形成されている。さらに、第２のリード線２ｂの第２の金属線露出部１０ｂと、端子電極３ｂの端面部４ｂ及び側面折り返し部５ｂとがはんだ１１ｂを介して接合されている。そして、被覆部９ｂの先端と端子電極３ｂの端面部４ｂとの間に間隙ｔを有するように、端子電極３ｂの側面折り返し部５ｂ及び端面部４ｂ並びに間隙ｔにはんだフィレット１１ｂ′が形成されている。
【００３０】
すなわち、サーミスタ１は、端子電極３ａ、３ｂが、サーミスタ本体２の端面を覆うように形成されているが、端面部４ａ、４ｂは、側面折り返し部５ａ、５ｂに比べ、サーミスタ本体２に強く固着される。したがって、側面折り返し部５ａ、５ｂのみならず端面部４ａ、４ｂにもはんだフィレット１１ａ′、１１ｂ′を形成することにより、電極剥離をより一層生じ難くすることが可能となる。しかも、はんだフィレット１１ｂ′は間隙ｔにも形成されるため、はんだフィレットの形成領域を増加させることができ、より一層効果的に電極剥離を防止することができる。そして、これにより接合強度はより一層向上し、電気的接続性の信頼性をより一層高いものにすることができる。
【００３１】
そして、第１及び第２のリード線９ａ、９ｂの先端領域、サーミスタ１、及びはんだ１１ａ、１１ｂが、エポキシ樹脂等の絶縁部材で形成された外装１２で被覆されている。また、リード線６ａ、６ｂの終端部１３ａ、１３ｂは、絶縁部材８ａ、８ｂが除去されてはんだコート処理が施されている。
【００３２】
尚、金属線７ａ、７ｂとしては、はんだ濡れ性の良好な銅を使用するのが望ましいが、はんだ接合できるものであれば特に限定されるものではなく、鉄、ニッケル、又はこれらの合金類、複合材等を使用することができる。また、絶縁部材８ａ、８ｂについても、リフローはんだ処理に耐えうる耐熱性を有するものであれば特に限定されるものではなく、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等を使用することができる。
【００３３】
以下、上述したリード線付き電子部品の製造方法を詳述する。尚、下記の実施の形態では、平行リード線を使用しているが、平行リード線に限定されるものではなく、単線のリード線を２本使用する場合も同様の方法で製造することができる。
【００３４】
図２は、本発明に係るリード線付き電子部品の製造方法の第１の実施の形態を示す製造工程図であって、本製造方法は、リード線切断工程１４、加圧・加熱工程１５、はんだ塗布工程１６、接合工程１７、外装形成工程１８、及び終端処理工程１９を有している。
【００３５】
（１）リード線切断工程１４
このリード線切断工程１４では、まず、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂが一体的に接合された平行リード線を用意する。そして、図３に示すように、第２のリード線６ｂが第１のリード６ａよりも所定長さＬだけ短くなるように金型（不図示）を使用して打ち抜く。ここで、所定長さＬは、図１において、第１のリード線６ａの第１の金属線露出部１０ａがサーミスタ１の端子電極３ａと接合可能であり、かつ第２のリード線６ｂの第２の金属線露出部１０ｂがサーミスタ１の端子電極３ｂと接合可能となるような長さに設定される。
【００３６】
（２）加圧・加熱工程１５
加圧・加熱工程１５では、第１の加圧・加熱装置を使用し、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂに対し加圧・加熱処理を行う。
【００３７】
具体的には、第１の加圧・加熱装置は、図４に示すように、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂが載置される台座２０と、該台座２０に対向状に配されて矢印Ａ方向に昇降運動する加圧ヘッド２１とを備えている。また、加圧ヘッド２１にはヒータ等の加熱手段２２が内蔵されており、台座２０には断熱材が使用されている。台座２０を断熱材とすることにより、加圧ヘッド２１に内蔵されている加熱手段２２からの熱を台座２０に逃すことなく第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの先端部分に効率よく伝えることができる。
【００３８】
図５（ａ）は、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの先端部分を加圧・加熱したときの正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【００３９】
すなわち、加圧・加熱工程１５では、この図５に示すように、サーミスタ１の端子電極３ａ、３ｂと接合すべき先端部分が加圧ヘッド２１の加圧部と対向するように、台座２０上に第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを載置する。そして、加熱手段２２を絶縁部材８ａ、８ｂの融点以上の温度（例えば、３００〜４００℃）に加熱すると共に、加圧ヘッド２１を矢印Ｂに示すように降下させ、所定荷重（例えば、第１のリード線６ａ側を３０Ｎ、第２のリード線６ｂ側を６０Ｎ）で第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの先端部分を加圧し、該先端部分を幅広の平坦状に加工する（つぶし量は、例えば、第１のリード線６ａ側を０．３ｍｍ、第２のリード線６ｂ側を０．６ｍｍ）。この際、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの加圧ヘッド２１と接する先端部分は絶縁部材８ａ、８ｂの融点以上の温度に加熱される。そしてその結果、当該部分の絶縁部材８ａ、８ｂは軟化溶融し、これにより絶縁部材８ａ、８ｂは金属線７ａ、７ｂから剥離し、金属線露出部１０ａ、１０ｂが形成される。
【００４０】
尚、本実施の形態では、加圧ヘッド２１に加熱手段２２を内蔵させているが、台座２０、又は台座２０及び加圧ヘッド２１の両方に加熱手段２２を内蔵させてもよい。その際、台座２０の材質は適宜設定して熱伝導性を持たせるようにする。
【００４１】
図６は、加圧・加熱工程１５後の第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを示している。
【００４２】
この図６に示すように、加圧・加熱工程１５における加圧・加熱処理により、先端部分は平坦状に加工されると共に、該先端部分は絶縁部材８ａ、８ｂが金属線７ａ、７ｂから剥離し、これにより第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを形成している。そして、絶縁部材８ａ、８ｂが金属線７ａ、７ｂから剥離した被覆剥離部８ａ′、８ｂ′は、絶縁部材７ａ、７ｂから切断除去されずに連接されている。
【００４３】
このように本実施の形態では、加圧・加熱工程１５での加圧・加熱処理という１回の処理工程で、第１及び第２のリード線の先端部分の加工と該先端部分の被覆剥離とが同時に行われることとなる。
【００４４】
尚、この加圧・加熱工程１５では、端子電極３ａ、３ｂと接合可能な金属線露出部１０ａ、１０ｂが形成されればよく、必ずしも被覆剥離部８ａ′、８ｂ′を切断除去しなくてもよいが、図示の都合上、以下の工程では、被覆剥離部８ａ′、８ｂを切断除去している。
【００４５】
（３）はんだ塗布工程１６
まず、はんだ融点よりも高く、絶縁部材８ａ、８ｂの融点より低い所定温度、例えば、例えば、２５０℃〜３１０℃に調整されたはんだ槽を用意する。
【００４６】
そして、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの金属線露出部１０ａ、１０ｂをフラックス槽に浸漬し、引き上げた後、図７に示すように、金属線露出部１０ａ、１０ｂをはんだ槽２３に所定時間（例えば、１秒）浸漬して該金属線露出部１０ａ、１０ｂをはんだと接触させ、金属線露出部１０ａ、１０ｂの全面にはんだ１１ａ、１１ｂを塗布する。
【００４７】
（４）接合工程１７
この接合工程１７では、図８に示すように、台座２４と加圧ヘッド２５とを備えた第２の加圧・加熱装置を用意する。この第２の加圧・加熱装置は、高速昇温・高速冷却が可能な加熱手段としてのパルスヒータ２６と、先端部の温度を検知する温度センサ（不図示）とが加圧ヘッド２５に内蔵されている。そして、温度センサにより先端部の温度を検知してフィードバック制御することにより、最適な加熱−冷却温度プロファイルを端子電極３ａ、３ｂと金属線露出部１０ａ、１０ｂの接合箇所に付与し、これにより最低限の加圧力で接合することが可能となるように構成されている。
【００４８】
以下、この接合工程１７における処理内容を説明する。
【００４９】
まず、サーミスタ１と金属線露出部１０ａ、１０ｂが接合可能となるように、台座２４上にサーミスタ１、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを載置する。そして、加圧ヘッド２５を矢印Ｃ方向に降下させて第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを加圧ヘッド２５で均一乃至略均一に加圧・加熱する。そしてその後冷却させることにより、端子電極３ａ、３ｂと第１及び第２のリード線６ａ、６ｂとは熱圧着され、これによりはんだ接合される。
【００５０】
図９は、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂと端子電極３ａ、３ｂとがはんだ接合された状態を示す図である。
【００５１】
すなわち、この接合工程１７では、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂに均一乃至略均一に熱エネルギーが付与されるので、端子電極３ａ、３ｂの全面に渡って大きな接合面積を形成することができる。そして、第１の金属線露出部１０ａと端子電極３ａの端面部４ａ及び側面折り返し部５ａとがはんだ１１ａを介して接合され、はんだフィレット１１ａ′が形成される。さらに、第２の金属線露出部１０ｂと、端子電極３ｂの端面部４ｂ及び側面折り返し部５ｂとがはんだ１１ｂを介して接合され、被覆部９ｂの先端と端子電極３ｂの端面部４ｂとの間に間隙ｔにもはんだフィレット１１ｂ′が形成される。そしてその結果、強固な接合強度を得ることができ、電気的接続性の信頼性を向上させることが可能となる。
【００５２】
また、この接合工程１７では、加圧と同時に加熱しているので、加圧力を小さくでき、したがってサーミスタ１へのクラックなどのダメージを軽減できる。しかも、リフロー炉のように時間を要しないので、短時間ではんだ接合が可能になる。
【００５３】
（５）外装形成工程１８
外装形成工程１８では、図１０に示すように、サーミスタ１、はんだフィレット１１ａ′、１１ｂ′、及び第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを覆うようにエポキシ樹脂等の絶縁材料を塗布し、所定温度(例えば、１５０℃)で所定時間(例えば、１時間)硬化処理を行い、外装１２を形成する。
【００５４】
（６）終端処理工程１９
終端処理工程１９では、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂをはんだ槽に浸漬して第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの終端の絶縁部材８ａ、８ｂを除去しつつはんだを塗布し、はんだコートされた終端部１３ａ、１３ｂを形成し、これにより図１１に示すようなリード線付き電子部品が製造される。
【００５５】
このように本第１の実施の形態によれば、大規模な装置や煩雑な方法を要することなく、先端部分の絶縁部材８ａ、８ｂを金属線７ａ、７ｂから容易に剥離させることができる。そしてこれと同時に、端子電極３ａ、３ｂと接合すべき幅広で平坦状の第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂを容易に形成することができる。しかも、接合工程１７では加圧と同時に加熱を行うので、加圧力を低く抑えることができ、サーミスタ１にクラック等のダメージが生じるのを抑制することが可能となる。また、リフロー炉に比べて短時間ではんだ接合させることができるので、量産性に好適したものとなる。さらに、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂは、均一乃至略均一に加熱されるので、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂには均一乃至略均一な熱エネルギーが付与されることとなる。そして、これにより強固な接合強度を得ることができ、電気的接続の信頼性向上を図ることができる。
【００５６】
また、第１及び第２の金属線露出部側面折り返し部５ａ、５ｂのみならず端面部４ａ及び間隙ｔにもはんだフィレット１１ａ′、１１ｂ′を形成するので、電極剥離の発生が効果的に防止することができ、これにより所望の接合強度を確保でき、電気的接続性の良好な高信頼性を有するリード線付き電子部品を低コストで得ることが可能となる。
【００５７】
図１２は、本製造方法の第２の実施の形態を示す製造工程図であって、該第２の実施の形態では、外装形成工程１８と終端処理工程１９との間に終端捩じり工程２７が介装されている。
【００５８】
この第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様、リード線切断工程１４〜外装形成工程１８を実行する。
【００５９】
そして、終端捩じり工程２７では、平行リード線を構成する第１及び第２のリード線６ａ、６ｂの終端から所定位置を数回捩じり、図１３に示すように、捩じり部２８を形成し、その後、第１の実施の形態と同様、終端処理工程１９を実行して終端部２９ａ、２９ｂを形成し、これによりリード線付き電子部品が得られる。
【００６０】
この第２の実施の形態では、終端から所定位置を数回捩じっているので、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂと端子電極３ａ、３ｂの接合部に負荷がかかるのを抑制でき、電気的接続性の信頼性をより一層向上させることが可能となる。特に、２本の単線を使用してリード線付き電子部品を製造する場合に、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂと端子電極３ａ、３ｂの接合部に負荷がかかるのをより効果的に抑制することが可能となる。
【００６１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、第１の金属線露出部１０ａが接合される端子電極３ａの側面折り返し部５ａと第２の金属線露出部１０ｂが接合される端子電極３ｂの側面折り返し部５ｂとが同一平面上に位置するように、第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを配しているが、前記側面折り返し部５ａの面と前記側面折り返し部５ｂの面とが垂直状となるように、前記第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを配する場合も同様に本発明方法で容易に製造することができる。また、サーミスタ１を第１及び第２のリード線６ａ、６ｂに対し傾斜状に配してもよく、この場合も、同様に本発明方法で容易に製造することができる。
【００６２】
また、加圧・加熱工程１５における加圧ヘッド２１の先端形状も平坦状に限定されるものではなく、所望する金属線露出部１０ａ、１０ｂの形状に応じ、種々の変形が可能である。例えば、金属線露出部１０ａ、１０ｂの中央部に貫通孔が形成されるように、加圧ヘッド２１の先端に突起部を形成してもよく、或いは、金属線露出部１０ａ、１０ｂの先端等に溝状の切欠部が形成されるように、適宜加圧ヘッド２１の先端に凸状部を設けてもよい。また、金属線露出部１０ａ、１０ｂの周端が鋸歯状となるように、加圧ヘッド２１の先端を鋸歯状に形成してもよい。このように金属線露出部１０ａ、１０ｂの表面が平坦状乃至略平坦状に形成することができ、均一乃至略均一に加熱できるのであれば、加圧ヘッド２１の先端形状は特に限定されるものではない。
【００６３】
また、上記実施の形態では、加圧・加熱工程１５で用いる加圧ヘッド２１は、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂの表面が同時に平坦状乃至略平坦状に形成できるように、２本の加圧ヘッドが一体化され、それぞれの加圧ヘッドが第１及び第２のリード線６ａ、６ｂを同時に押圧するように構成されているが、１本の加圧ヘッドがまず一方のリード線を押圧して金属線露出部の表面を平坦状乃至略平坦状に加工した後、移動して他方のリード線を押圧加工するようにしてもよい。
【００６４】
この加圧ヘッドの形状は接合工程１７で用いる加圧ヘッド２５についても同様であり、第１及び第２の金属線露出部１０ａ、１０ｂと端子電極３ａ、３ｂとを同時にはんだ接合できるように、２本の加圧ヘッドが一体化され、それぞれの加圧ヘッドが各金属線露出部とそれに対応する端子電極との組み合わせを押圧して接合した後、移動して他方の金属線露出部と端子電極との組み合わせを押圧し、接合するようにしてもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態では、電子部品としてサーミスタについて記載したが、コンデンサ等、他のチップ型電子部品についても同様に適用できるのはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、表面実装型のサーミスタ等、表面実装型のチップ型電子部品を長尺のリード線で制御基板に接続する場合に有用な製造方法である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 表面実装型サーミスタ（電子部品）
２ サーミスタ本体（部品本体）
３ａ、３ｂ 端子電極
４ａ、４ｂ 端面部
５ａ、５ｂ 側面折り返し部
６ａ 第１のリード線
６ｂ 第２のリード線
７ａ、７ｂ 金属線
８ａ、８ｂ 絶縁部材
９ａ、９ｂ 被覆部
１０ａ 第１の金属線露出部
１０ｂ 第２の金属線露出部
１１ａ、１１ｂ はんだ
１１ａ′、１１ｂ′ はんだフィレット
１４ リード線切断工程
１５ 加圧・加熱工程
１６ はんだ塗布工程
１７ 接合工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属線が絶縁部材で被覆された第１及び第２のリード線と、部品本体の両端部に端子電極が形成された電子部品とを有し、前記第１のリード線を一方の端子電極に接合し、前記第２のリード線を他方の端子電極に接合するリード線付き電子部品の製造方法において、
前記第１のリード線と前記第２のリード線とを平行状に配し、前記第２のリード線が前記第１のリード線よりも所定長さだけ短くなるように前記第２のリード線を切断するリード線切断工程と、
前記端子電極と接合すべき前記第１及び第２のリード線の先端部を加圧・加熱し、前記先端部の絶縁部材を金属線から剥離させて第１及び第２の金属線露出部を形成し、これと同時に前記第１及び第２の金属線露出部を平坦状乃至略平坦状に形成する加圧・加熱工程と、
前記第１及び第２の金属線露出部をはんだと接触させて該第１及び第２の金属線露出部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、
前記はんだが塗布された前記第１及び第２の金属線露出部を均一乃至略均一に加圧・加熱し、前記第１及び第２の金属線露出部と前記電子部品の端子電極とを接合させる接合工程とを含むことを特徴とするリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記一方の端子電極の側面折り返し部及び端面部にはんだフィレットを形成することを特徴とする請求項１記載のリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記第２の金属線露出部を、前記被覆部の先端と前記他方の端子電極の端面部との間に間隙を有するように形成し、前記他方の端子電極の側面折り返し部及び端面部並びに前記間隙にはんだフィレットを形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記第１のリード線と前記第２のリード線とは長手方向に一体的に接合され、一組の平行リード線を形成していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記電子部品は、表面実装型であることを請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項１】
金属線が絶縁部材で被覆された第１及び第２のリード線と、部品本体の両端部に端子電極が形成された電子部品とを有し、前記第１のリード線を一方の端子電極に接合し、前記第２のリード線を他方の端子電極に接合するリード線付き電子部品の製造方法において、
前記第１のリード線と前記第２のリード線とを平行状に配し、前記第２のリード線が前記第１のリード線よりも所定長さだけ短くなるように前記第２のリード線を切断するリード線切断工程と、
前記端子電極と接合すべき前記第１及び第２のリード線の先端部を加圧・加熱し、前記先端部の絶縁部材を金属線から剥離させて第１及び第２の金属線露出部を形成し、これと同時に前記第１及び第２の金属線露出部を平坦状乃至略平坦状に形成する加圧・加熱工程と、
前記第１及び第２の金属線露出部をはんだと接触させて該第１及び第２の金属線露出部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、
前記はんだが塗布された前記第１及び第２の金属線露出部を均一乃至略均一に加圧・加熱し、前記第１及び第２の金属線露出部と前記電子部品の端子電極とを接合させる接合工程とを含むことを特徴とするリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記一方の端子電極の側面折り返し部及び端面部にはんだフィレットを形成することを特徴とする請求項１記載のリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記第２の金属線露出部を、前記被覆部の先端と前記他方の端子電極の端面部との間に間隙を有するように形成し、前記他方の端子電極の側面折り返し部及び端面部並びに前記間隙にはんだフィレットを形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記第１のリード線と前記第２のリード線とは長手方向に一体的に接合され、一組の平行リード線を形成していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のリード線付き電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記電子部品は、表面実装型であることを請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のリード線付き電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１６５５７４（Ｐ２０１０−１６５５７４Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７３７３（Ｐ２００９−７３７３）
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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