JP2004186508A - 電気回路基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気回路基板のハンダクラックやパターン剥離を防止する。
【解決手段】回路基板13の配線パターン18が形成されている面の裏面側から、金属製の固定補助部材2が固着されたリード端子7を回路基板13に設けられた挿入穴14へ、フランジ部3が回路基板13に接触するまで挿入させる。そして、回路基板13から突出した固定補助部材2と配線パターン18をハンダ付けする。回路部品10の上方からリード端子軸方向の下向きに大きな力がかかると、リード端子7を介して固定補助部材2のフランジ部3と、回路基板13とが接触している接触面13aの部分でこの大きな力を受け止めることができる。
【選択図】 図3
【解決手段】回路基板13の配線パターン18が形成されている面の裏面側から、金属製の固定補助部材2が固着されたリード端子7を回路基板13に設けられた挿入穴14へ、フランジ部3が回路基板13に接触するまで挿入させる。そして、回路基板13から突出した固定補助部材2と配線パターン18をハンダ付けする。回路部品10の上方からリード端子軸方向の下向きに大きな力がかかると、リード端子7を介して固定補助部材2のフランジ部3と、回路基板13とが接触している接触面13aの部分でこの大きな力を受け止めることができる。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リード端子を備えた回路部品が実装されている電気回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気回路を構成するさまざまな回路部品には、リード端子を備えたものがある。通常、このリード端子を備えた回路部品は、回路基板の配線パターンが形成された裏面からリード端子を挿入穴へ根元まで挿入させて、回路部品と回路基板の間に隙間をなくし、配線パターンとリード端子をハンダ付けして実装している。しかし、下記の理由でこの回路部品を回路基板から浮かせて実装させることもある。
【0003】
一つ目の理由としては、表示部品を外装パネル付近に配置させるためや、部品からの放熱があるために回路部品を意図的に浮かせて実装する場合である。この場合、回路部品と回路基板の隙間の高さを規制するため、回路部品を保持するスペーサー部材やサポート部材を使用したり(例えば、特許文献1参照)、リード端子にキンク加工をしたり、偏平部を形成して2回直角に折り曲げることで回路部品の倒れを防止すると共に回路基板から回路部品までの高さの調整をしている(例えば、特許文献2参照)。また、冶具に回路部品を挿入する穴を形成し、冶具から突出したリード端子を回路基板の挿入穴へ挿入してハンダ付けを行っている。
【0004】
二つ目の理由としては、回路部品の底面が平らでなかったり、リードピッチと挿入穴のピッチが合わないためにリード端子をリードフォーミングをした時や、ハンダ槽によってハンダ付けした時に、リード端子の形状やハンダの表面張力によって、意図せずに回路部品が回路基板から離れてしまう場合である。これを防ぐために、両面スルーホール基板を用いたり、スルーホールにハトメを打ち込んだり、回路基板から貫通したリード端子をクリンチ加工している。
【0005】
回路基板から離れた状態で実装されている回路部品に、上方からリード端子軸方向の下向きに力が加わると、リード端子と配線パターンをハンダ付けしているハンダ接合部に力が集中してしまう。そのため、ハンダクラックが発生したり、配線パターンの銅箔と回路基板の母材とが剥がれてパターン剥離を起こしてしまう。
【0006】
そのため、ハンダ接合部の強度を増加させる技術としては、配線パターンと回路部品のリード端子とのハンダ付け接合部にプッシュナットを内在させて、ハンダ付け面積を広げてハンダ接合部の強度を増化させている(例えば、特許文献3参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−233924号公報
【特許文献2】
特開平10−308571号公報
【特許文献3】
実開平5−36873号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようにスペーサーやサポート部材を使用すると、回路部品の回路基板からの高さやリードピッチの違いによって、各種スペーサーやサポート部材を用意しなければならず、部品点数が多くなりコストがかかる。また、キンク加工や特許文献2のようにリード端子を変形加工させてしまうと、変形させた部分の強度が弱くなるため、上から力が加わったときに変形部分が破損する恐れがある。また、冶具を使用すると配線パターンに応じて穴を形成させるためにコストがかる。
【0009】
クリンチ加工はクリンチを強くすると回路部品が破損してしまう。また、両面スルーホール基板は片面基板やスルーホールのない両面基板よりも高価なのでコストがかかってしまう。また、ハトメを打ち込むと回路基板の表面に凸部ができるので表面実装部品の実装工程でクリームハンダ印刷が安定しない。さらに、ハンダ付けランドの面積が拡大すると、ハンダ接合部の強度は増加するが、高密度に回路部品等を実装するには限界がある。もし、ハンダ付けランドの面積を広げると、ハンダ付けに必要な熱が逃げてしまうために大きな熱量を必要とし、回路部品にダメージを与えてしまう。
【0010】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、リード端子を備えた回路部品を実装する際に、回路基板から回路部品までの高さを簡便に位置決めし保持できると共に、回路部品の上方からかかる力に対してハンダクラックや配線パターンのパターン剥離を防止することができる電気回路基板を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
少なくとも一方の面に配線パターンが形成された回路基板の他方の面側から、電気回路を構成する回路部品のリード端子を挿入穴に挿入させ、回路基板から突出したリード端子と配線パターンとが電気的に接続された電気回路基板において、挿入穴の径よりも大きな外形からなる接触部を、少なくとも外形の一部に備えた導電性の固定補助部材が、リード端子に固着され、かつ接触部が回路基板の他方の面に接触しており、配線パターンと回路基板より突出したリード端子及び固定補助部材の少なくともどちらか一方がハンダ付けされているものである。
【0012】
回路部品は、リード端子に固着された固定補助部材によって、回路基板から所定の高さに保持されているものである。
【0013】
リード端子と固定補助部材は、電気的導通が可能な固着手段によって強固に固着されているものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、固定補助部材の形状を示す。金属製の固定補助部材2は、回路基板に形成された挿入穴の直径よりも大きな外径を備えた接触部であるフランジ部3と回路基板の挿入穴に挿入させる筒部5とリード端子7を挿通させる貫通穴6とが一体に形成されている。
【0015】
図2に示すように、リード端子7に固定補助部材2を取付けるには、貫通穴6にリード端子7を貫通させて、フランジ部3付近の筒部5を圧着して固着させている。この時、回路部品10から固定補助部材2までの間隔は、回路部品10を回路基板13から浮かす高さ分のスペースを設けて、固定補助部材2を固着させておく。
【0016】
図3に示すように、回路基板13の配線パターン18が形成されている面の裏面側から、固定補助部材2が固着されたリード端子7を回路基板13に設けられた挿入穴14へ、フランジ部3が回路基板13に接触するまで挿入させる。そして、回路基板13から突出した固定補助部材2と配線パターン18をハンダ付けする。この時に、予め回路部品10を回路基板13から浮かせる高さに固定補助部材2を固着させているので、例えば、LEDなどの表示部品を外装パネルなどに設けられている開口部から露呈させることができる。
【0017】
この固定補助部材2はハンダ付け性の良い金属材料によって形成されている。この固定補助部材2とリード端子7は圧着によってしっかりと固着されており、固定補助部材2とリード端子7の電気的な導通が十分に得ることができるため、回路基板13から突出した固定補助部材2と配線パターン18とをハンダ付けによって固定している。さらに、リード端子7にはハンダ付けを行っていないので、リード端子7のハンダ付け性は問題にならない。そのため、ハンダ19がリード端子7に付きやすくするように表面処理を行う必要がないので、リード端子7の表面処理作業を省略できるのでコスト削減になる。また、リード端子7にアルミやSUSなどのハンダ付け性の悪い材質を使用することもできる。従って、回路部品10を選定する際の選択肢が増え、より安い回路部品を選ぶことができるのでコストを削減できる。
【0018】
このように、固定補助部材2を固着させたリード端子7を配線パターン18にハンダ付けした回路部品10の上方から、リード端子7の軸方向の下向きに大きな力が加えられると、リード端子7を介して固定補助部材2に力がかかる。この力はフランジ部3と回路基板13の接触面13aで受け止められる。従って、固定補助部材2と配線パターン18をハンダ付けした箇所では、力の影響を受けないのでハンダクラックやパターン剥離が起こることはない。
【0019】
図4に示す例は、予め固定補助部材2を回路基板13にハンダ付けしておくものである。固定補助部材2の筒部5を配線パターン18の備えてある面の裏面から、挿入穴14にフランジ部3が回路基板13に接触するまで挿入し、回路基板13から突出した筒部5と配線パターン18をハンダ付けする。そして、回路部品10のリード端子7を固定補助部材2の貫通穴6挿入し、フランジ部3を圧着してリード端子7を固着させる。この時、フランジ部3は回路基板13の挿入穴の径よりも十分大きいため、回路基板13とフランジ部3の接触面13aには影響はない。これにより、予め固定補助部材2を回路基板13の配線パターン18にハンダ付けさせておき、回路部品10のリード端子7をフランジ部3で圧着させて固着させるので、回路部品10はハンダ付けをする際の熱によるダメージを受けることはない。
【0020】
図5に示すように、この例では固定補助部材2の形状を、挿入穴14の径よりも大きな外径とリード端子7を挿通させる貫通穴6とを備えた略円筒形にしたものである。
【0021】
図6に示すように、リード端子7を貫通穴6に挿通させて、略円筒形の固定補助部材2の側面を圧着して、リード端子7と固定補助部材2を固着させる。そして、配線パターン18の裏面側からこのリード端子7を挿入穴14へ、固定補助部材2が回路基板13に接触するまで挿入させる。そして、回路基板13から突出したリード端子7と配線パターン18とをハンダ付けする。
【0022】
固定補助部材2の外形は、挿入穴14の径よりも大きいので、この底面20が接触部となっている。従って、回路部品10の上方から大きな力がリード端子7の軸方向の下向きに加えられると、リード端子7を介してこの固定補助部材2に力がかかる。従って、固定補助部材2の底面20と回路基板13の接触面21でこの力を受け止めているので、リード端子7と配線パターン18をハンダ付けしている箇所では力の影響を受けないので、ハンダクラックやパターン剥離が起こることはない。
【0023】
なお、固定補助部材は必ずしも本実施例で使用したような円筒形に限るものではなく、例えば、四角柱、平板形状等の形状をしていてもリード端子に強固に固着できて、挿入穴の径より大きな外形を備えた部材であれば良い。
【0024】
本実施例では、固定補助部材をリード端子に固着させるのに圧着を用いたが、溶接、圧入、導電性の接着剤等を用いてリード端子と固定補助部材を固着させてもよく、その他にも配線パターンとリード端子もしくは固定補助部材を接続させるハンダよりも高温で溶ける高温ハンダを使用して、リード端子と固定補助部材の電気的導通が得られ、強固に固着できるものであれば良い。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、固定補助部材のリード端子への固着位置によって、回路部品を回路基板から浮かせたい高さに固定することができる。さらに、リード端子に固着された固定補助部材の接触部を、回路基板に接触させてリード端子と固定補助部材の少なくともどちらか一方と配線パターンをハンダ付けしたので、回路部品の上方からリード端子軸方向の下向きに大きな力がかけられても、リード端子を介して固定補助部材が回路基板上でこの力を受け止めるので、ハンダクラックやパターン剥離を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】固定補助部材の形状を示す斜視図である。
【図2】固定補助部材を固着させた回路部品の外観斜視図である。
【図3】回路部品を実装したときの断面図である。
【図4】実装方法を説明する断面図である。
【図5】固定補助部材の形状を示す斜視図である。
【図6】回路部品を実装したときの断面図である。
【符号の説明】
2 固定補助部材
3 フランジ部
5 筒部
6 貫通穴
7 リード端子
10 回路部品
13 回路基板
18 配線パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、リード端子を備えた回路部品が実装されている電気回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気回路を構成するさまざまな回路部品には、リード端子を備えたものがある。通常、このリード端子を備えた回路部品は、回路基板の配線パターンが形成された裏面からリード端子を挿入穴へ根元まで挿入させて、回路部品と回路基板の間に隙間をなくし、配線パターンとリード端子をハンダ付けして実装している。しかし、下記の理由でこの回路部品を回路基板から浮かせて実装させることもある。
【0003】
一つ目の理由としては、表示部品を外装パネル付近に配置させるためや、部品からの放熱があるために回路部品を意図的に浮かせて実装する場合である。この場合、回路部品と回路基板の隙間の高さを規制するため、回路部品を保持するスペーサー部材やサポート部材を使用したり(例えば、特許文献1参照)、リード端子にキンク加工をしたり、偏平部を形成して2回直角に折り曲げることで回路部品の倒れを防止すると共に回路基板から回路部品までの高さの調整をしている(例えば、特許文献2参照)。また、冶具に回路部品を挿入する穴を形成し、冶具から突出したリード端子を回路基板の挿入穴へ挿入してハンダ付けを行っている。
【0004】
二つ目の理由としては、回路部品の底面が平らでなかったり、リードピッチと挿入穴のピッチが合わないためにリード端子をリードフォーミングをした時や、ハンダ槽によってハンダ付けした時に、リード端子の形状やハンダの表面張力によって、意図せずに回路部品が回路基板から離れてしまう場合である。これを防ぐために、両面スルーホール基板を用いたり、スルーホールにハトメを打ち込んだり、回路基板から貫通したリード端子をクリンチ加工している。
【0005】
回路基板から離れた状態で実装されている回路部品に、上方からリード端子軸方向の下向きに力が加わると、リード端子と配線パターンをハンダ付けしているハンダ接合部に力が集中してしまう。そのため、ハンダクラックが発生したり、配線パターンの銅箔と回路基板の母材とが剥がれてパターン剥離を起こしてしまう。
【0006】
そのため、ハンダ接合部の強度を増加させる技術としては、配線パターンと回路部品のリード端子とのハンダ付け接合部にプッシュナットを内在させて、ハンダ付け面積を広げてハンダ接合部の強度を増化させている(例えば、特許文献3参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−233924号公報
【特許文献2】
特開平10−308571号公報
【特許文献3】
実開平5−36873号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようにスペーサーやサポート部材を使用すると、回路部品の回路基板からの高さやリードピッチの違いによって、各種スペーサーやサポート部材を用意しなければならず、部品点数が多くなりコストがかかる。また、キンク加工や特許文献2のようにリード端子を変形加工させてしまうと、変形させた部分の強度が弱くなるため、上から力が加わったときに変形部分が破損する恐れがある。また、冶具を使用すると配線パターンに応じて穴を形成させるためにコストがかる。
【0009】
クリンチ加工はクリンチを強くすると回路部品が破損してしまう。また、両面スルーホール基板は片面基板やスルーホールのない両面基板よりも高価なのでコストがかかってしまう。また、ハトメを打ち込むと回路基板の表面に凸部ができるので表面実装部品の実装工程でクリームハンダ印刷が安定しない。さらに、ハンダ付けランドの面積が拡大すると、ハンダ接合部の強度は増加するが、高密度に回路部品等を実装するには限界がある。もし、ハンダ付けランドの面積を広げると、ハンダ付けに必要な熱が逃げてしまうために大きな熱量を必要とし、回路部品にダメージを与えてしまう。
【0010】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、リード端子を備えた回路部品を実装する際に、回路基板から回路部品までの高さを簡便に位置決めし保持できると共に、回路部品の上方からかかる力に対してハンダクラックや配線パターンのパターン剥離を防止することができる電気回路基板を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
少なくとも一方の面に配線パターンが形成された回路基板の他方の面側から、電気回路を構成する回路部品のリード端子を挿入穴に挿入させ、回路基板から突出したリード端子と配線パターンとが電気的に接続された電気回路基板において、挿入穴の径よりも大きな外形からなる接触部を、少なくとも外形の一部に備えた導電性の固定補助部材が、リード端子に固着され、かつ接触部が回路基板の他方の面に接触しており、配線パターンと回路基板より突出したリード端子及び固定補助部材の少なくともどちらか一方がハンダ付けされているものである。
【0012】
回路部品は、リード端子に固着された固定補助部材によって、回路基板から所定の高さに保持されているものである。
【0013】
リード端子と固定補助部材は、電気的導通が可能な固着手段によって強固に固着されているものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、固定補助部材の形状を示す。金属製の固定補助部材2は、回路基板に形成された挿入穴の直径よりも大きな外径を備えた接触部であるフランジ部3と回路基板の挿入穴に挿入させる筒部5とリード端子7を挿通させる貫通穴6とが一体に形成されている。
【0015】
図2に示すように、リード端子7に固定補助部材2を取付けるには、貫通穴6にリード端子7を貫通させて、フランジ部3付近の筒部5を圧着して固着させている。この時、回路部品10から固定補助部材2までの間隔は、回路部品10を回路基板13から浮かす高さ分のスペースを設けて、固定補助部材2を固着させておく。
【0016】
図3に示すように、回路基板13の配線パターン18が形成されている面の裏面側から、固定補助部材2が固着されたリード端子7を回路基板13に設けられた挿入穴14へ、フランジ部3が回路基板13に接触するまで挿入させる。そして、回路基板13から突出した固定補助部材2と配線パターン18をハンダ付けする。この時に、予め回路部品10を回路基板13から浮かせる高さに固定補助部材2を固着させているので、例えば、LEDなどの表示部品を外装パネルなどに設けられている開口部から露呈させることができる。
【0017】
この固定補助部材2はハンダ付け性の良い金属材料によって形成されている。この固定補助部材2とリード端子7は圧着によってしっかりと固着されており、固定補助部材2とリード端子7の電気的な導通が十分に得ることができるため、回路基板13から突出した固定補助部材2と配線パターン18とをハンダ付けによって固定している。さらに、リード端子7にはハンダ付けを行っていないので、リード端子7のハンダ付け性は問題にならない。そのため、ハンダ19がリード端子7に付きやすくするように表面処理を行う必要がないので、リード端子7の表面処理作業を省略できるのでコスト削減になる。また、リード端子7にアルミやSUSなどのハンダ付け性の悪い材質を使用することもできる。従って、回路部品10を選定する際の選択肢が増え、より安い回路部品を選ぶことができるのでコストを削減できる。
【0018】
このように、固定補助部材2を固着させたリード端子7を配線パターン18にハンダ付けした回路部品10の上方から、リード端子7の軸方向の下向きに大きな力が加えられると、リード端子7を介して固定補助部材2に力がかかる。この力はフランジ部3と回路基板13の接触面13aで受け止められる。従って、固定補助部材2と配線パターン18をハンダ付けした箇所では、力の影響を受けないのでハンダクラックやパターン剥離が起こることはない。
【0019】
図4に示す例は、予め固定補助部材2を回路基板13にハンダ付けしておくものである。固定補助部材2の筒部5を配線パターン18の備えてある面の裏面から、挿入穴14にフランジ部3が回路基板13に接触するまで挿入し、回路基板13から突出した筒部5と配線パターン18をハンダ付けする。そして、回路部品10のリード端子7を固定補助部材2の貫通穴6挿入し、フランジ部3を圧着してリード端子7を固着させる。この時、フランジ部3は回路基板13の挿入穴の径よりも十分大きいため、回路基板13とフランジ部3の接触面13aには影響はない。これにより、予め固定補助部材2を回路基板13の配線パターン18にハンダ付けさせておき、回路部品10のリード端子7をフランジ部3で圧着させて固着させるので、回路部品10はハンダ付けをする際の熱によるダメージを受けることはない。
【0020】
図5に示すように、この例では固定補助部材2の形状を、挿入穴14の径よりも大きな外径とリード端子7を挿通させる貫通穴6とを備えた略円筒形にしたものである。
【0021】
図6に示すように、リード端子7を貫通穴6に挿通させて、略円筒形の固定補助部材2の側面を圧着して、リード端子7と固定補助部材2を固着させる。そして、配線パターン18の裏面側からこのリード端子7を挿入穴14へ、固定補助部材2が回路基板13に接触するまで挿入させる。そして、回路基板13から突出したリード端子7と配線パターン18とをハンダ付けする。
【0022】
固定補助部材2の外形は、挿入穴14の径よりも大きいので、この底面20が接触部となっている。従って、回路部品10の上方から大きな力がリード端子7の軸方向の下向きに加えられると、リード端子7を介してこの固定補助部材2に力がかかる。従って、固定補助部材2の底面20と回路基板13の接触面21でこの力を受け止めているので、リード端子7と配線パターン18をハンダ付けしている箇所では力の影響を受けないので、ハンダクラックやパターン剥離が起こることはない。
【0023】
なお、固定補助部材は必ずしも本実施例で使用したような円筒形に限るものではなく、例えば、四角柱、平板形状等の形状をしていてもリード端子に強固に固着できて、挿入穴の径より大きな外形を備えた部材であれば良い。
【0024】
本実施例では、固定補助部材をリード端子に固着させるのに圧着を用いたが、溶接、圧入、導電性の接着剤等を用いてリード端子と固定補助部材を固着させてもよく、その他にも配線パターンとリード端子もしくは固定補助部材を接続させるハンダよりも高温で溶ける高温ハンダを使用して、リード端子と固定補助部材の電気的導通が得られ、強固に固着できるものであれば良い。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、固定補助部材のリード端子への固着位置によって、回路部品を回路基板から浮かせたい高さに固定することができる。さらに、リード端子に固着された固定補助部材の接触部を、回路基板に接触させてリード端子と固定補助部材の少なくともどちらか一方と配線パターンをハンダ付けしたので、回路部品の上方からリード端子軸方向の下向きに大きな力がかけられても、リード端子を介して固定補助部材が回路基板上でこの力を受け止めるので、ハンダクラックやパターン剥離を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】固定補助部材の形状を示す斜視図である。
【図2】固定補助部材を固着させた回路部品の外観斜視図である。
【図3】回路部品を実装したときの断面図である。
【図4】実装方法を説明する断面図である。
【図5】固定補助部材の形状を示す斜視図である。
【図6】回路部品を実装したときの断面図である。
【符号の説明】
2 固定補助部材
3 フランジ部
5 筒部
6 貫通穴
7 リード端子
10 回路部品
13 回路基板
18 配線パターン
Claims (3)
- 少なくとも一方の面に配線パターンが形成された回路基板の他方の面側から、電気回路を構成する回路部品のリード端子を挿入穴に挿入させ、回路基板から突出したリード端子と配線パターンとが電気的に接続された電気回路基板において、
前記挿入穴の径よりも大きな外形からなる接触部を、少なくとも外形の一部に備えた導電性の固定補助部材が、前記リード端子に固着され、かつ前記接触部が回路基板の他方の面に接触しており、前記配線パターンと回路基板より突出したリード端子及び固定補助部材の少なくともどちらか一方がハンダ付けされていることを特徴とする電気回路基板。 - 前記回路部品は、リード端子に固着された固定補助部材によって、回路基板から所定の高さに保持されることを特徴した請求項1記載の電気回路基板。
- 前記リード端子と前記固定補助部材は、電気的導通が可能な固着手段によって強固に固着されることを特徴とした請求項1又は2記載の電気回路基板
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002352992A JP2004186508A (ja) | 2002-12-04 | 2002-12-04 | 電気回路基板 |
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JP2002352992A JP2004186508A (ja) | 2002-12-04 | 2002-12-04 | 電気回路基板 |
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JP (1) | JP2004186508A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006185951A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 回路基板への基板用端子の取付構造 |
JP2010066174A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | ガスセンサ |
-
2002
- 2002-12-04 JP JP2002352992A patent/JP2004186508A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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