JP2015065208A - 補強用基板を用いたモジュール構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】リードピン型のモジュール構造体を表面実装型のモジュール構造体に変換してプリント回路基板にモジュール構造体を客先で実装する際、リードピン型のモジュール構造体をプリント回路基板に容易に実装できるようにし、併せて、リードピン型のモジュール構造体の側面方向から付与される力に対する強度を高めるとともに、半田付作業及び半田付後の目視による半田部の外観検査を容易にすることにある。
【解決手段】本発明は、モジュール構造体１と、該モジュール構造体１の金属ベース２の外底面から延出した複数のリードピン４と、前記モジュール構造体１を該リードピン４を介して実装するプリント回路基板５とからなり、該プリント回路基板５の上面部に補強用基板６を配設して、該補強用基板６の外側面に設けた端面電極６aを前記リードピン４に半田付して、前記モジュール構造体１を前記プリント回路基板５に実装することを特徴とする。

【選択図】図１

Description

本発明は、リードピン型のモジュール構造体を表面実装型のモジュール構造体に変換してプリント回路基板に実装する際に補強用基板を用いるモジュール構造体に関する。

水晶発振器には、例えば、プリント回路基板との電気的接続にリードピンを用いたリードピン型の水晶発振器と、プリント基板に直接表面実装した表面実装型の水晶発振器とがある。

そして、リードピン型の水晶発振器をプリント回路基板に実装する際には、別途プリント回路基板にリードピンを挿入する孔を設け、この孔にリードピンを挿入し、リードピンをプリント回路基板に半田付けして、固定し、これにより、水晶発振器がプリント回路基板に実装されるようになっている。

例えば、図５及び図６に示すような従来のリードピン型のモジュール構造体１０は、金属ベース１２と、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ），温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）等の水晶発振器を格納した金属ケース１３と、金属ベース１２の外底面の鉛直方向に植設した、例えば６本のリードピン１４と、からなる。

これらのリードピン１４をガラスエポキシ樹脂からなるプリント回路基板（セット基板）１５に穿設した貫通孔（スルーホール）に挿入し、金属ベース１２の外底面とプリント回路基板１５の上面との間の間隙を用いて、リフローあるいは手半田によりリードピン１４をプリント回路基板１５の端面電極１５aに固着していた。

そして、図７に示すように、リードピン１４を接続電極（図示なし）プリント回路基板１５に固着後、プリント基板回路１５の外底面を”ざぐり“、リードピン１４の先端を短くしてから、この”ざぐり“部に熱硬化性樹脂を充填して塞いで、貫通孔から該外底面への半田の漏出を防止していた。

しかしながら、このような従来のモジュール構造体１０のプリント回路基板１６への実装では、客先でのモジュール構造体１０の実装の際に、リ−ドピン１４の先端がプリント回路基板１６の外底面へのはみ出すことが許容されないため、モジュール構造体１０の側面方向から付与される力に対する強度が弱い、金属ベース１２の外底面との間に僅かな隙間しかないので半田作業が難かしい、半田後の半田部の目視による外観検査ができない、等の問題点があった。

特開平７−３１２３９７号公報 特開２００３−１７９４０号公報

本発明が解決しようとする課題は、リードピン型のモジュール構造体を表面実装型のモジュール構造体に変換して客先で実装する際、リードピンをプリント回路基板に容易に実装できるようにし、併せて、モジュール構造体の側面方向から付与される力に対する強度を高めるとともに、半田付作業及び半田後の目視による半田部の外観検査を容易にすることにある。

上記した課題を解決するため、本発明の補強用基板を用いたモジュール構造体では、プリント回路基板の上面部に補強用基板を載置する。
そのため、本発明では、モジュール構造体と、該モジュール構造体の金属ベースの外底面から延出した複数のリードピンと、前記モジュール構造体を該リードピンを介して実装するプリント回路基板とからなり、該プリント回路基板の上面部に補強用基板を配設して、該補強用基板の外側面に設けた端面電極を前記リードピンに半田付して、前記モジュール構造体を前記プリント回路基板に実装する。

また、前記補強用基板の外形寸法が、前記プリント回路基板の外形寸法より小さい寸法を有する平面視矩形状からなることを特徴とする。
さらに、前記補強用基板を前記プリント配線基板の前記上面部に、載置、接着、貼り合せ、または接合したことを特徴とする。

またさらに、前記プリント回路基板の前記外底面の前記リードピン半田付部を前記リードピンの外径よりも大きく“ざぐり”、該ざぐり部に熱硬化性樹脂を充填して塞いだことを特徴とする。

前記モジュール構造体が、リードピン型水晶発振器から構成されることを特徴とする。
前記リードピンが、前記プリント回路基板の外底面から突出しないように構成したことを特徴とする。

本発明によればリードピン型のモジュール構造体の表面実装型のモジュール構造体への変換が容易になるとともに、モジュール構造体の横方向からの力に対する強度が高まり、加えてリードピンの半田付作業が容易になり、かつ、半田部の目視による検査が容易にできるようになる。

本発明の補強用基板を用いたモジュール構造体をプリント回路基板に実装した状態を図２のＩ−Ｉ矢視方向の見た状態を一部断面で示した正面図を示す。 図１に示した本発明のモジュール構造体をプリント基板に実装した状態を図１のX矢視方向から見た平面図を示す。 図１に示した本発明のモジュール構造体をプリント基板に実装した状態を図１のＹ矢視方向から見た底面図を示す。 図１に矢印Ａで示す部分の部分拡大断面図を示す。 補強用基板を用いない従来のモジュール構造体をプリント回路基板に実装した状態の、プリント回路基板をＶ−Ｖ矢視方向から見た状態を一部断面で示した、正面図を示す。 図５に示した従来のモジュール構造体を図５のＺ矢視方向から見た底面図を示す。 図４に矢印Ａで示す部分の部分拡大断面図を示す。

以下、本発明の補強用基板を用いたモジュール構造体の実施例を添付した図面に基いて説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の補強用基板を用いたモジュール構造体１は、金属ベース２と、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ），温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）等の水晶発振器を格納し金属ベース２の上面部に溶接した金属ケース３と、金属ベース２の外底面からその鉛直方向に植設した、例えば６本の、リードピン（リード線）４と、からなるリードピン型のモジュール構造体と、図１に図示したリードピン型のモジュール構造体を含む、すべての構成要素からなる表面実装型のモジュール構造体と、からなる。

そして、これらのリードピン４をガラスエポキシ樹脂からなるプリント回路基板（セット基板）５に、例えば、ガラスエポキシ樹脂からなる平面視矩形状の補強用基板６を介して、その長さ方向の外側面に端子電極５aを有する平面視矩形状のプリント回路基板５に穿設した貫通孔（スルーホール）に設けた接続電極（図示なし）に挿入し、金属ベース２の外底面とプリント回路基板（セット基板）５の上面との間の間隙を用いて、リフローあるいは手半田により、リードピン４を補強用基板６に形成した平面視半円形状の端面電極６aに固着する。

すなわち、本願発明のモジュール構造体１では、図１と図２に示すように、平面視矩形状のプリント回路基板（セット基板）５の上面部に、プリント回路基板５と同じ材料のガラスエポキシ樹脂からなり、かつ、外形寸法がプリント回路基板５より小さい寸法の平面視矩形状の補強用基板（リードピン型から表面実装型への変換基板、“座布団基板”ともいう）６が、載置、接着、貼り合せ、または接合されて配設されている。そして、この補強用基板６の長辺方向の外側面には、補強用基板６の厚さ方向全体に亘って、例えば、６個のリードピン４に半田付けされる、端面電極６aが合計６個設けられている。

本発明の補強用基板６を用いたモジュール構造体１では、補強用基板６をプリント回路基板５の上面部に位置合わせした後、補強用基板６に長辺方向の外側面に設けた端面電極６aにリードピン４をリフローあるいは手半田により半田付して固定する。ここで、補強用基板６の外形寸法が、プリント回路基板５の外形寸法よりも小さい寸法に形成されているので、端面電極６aに付けた半田が、プリント回路基板５からはみ出して漏出することがないので（図３参照）、他の部材との電気的短絡が回避される。

また、モジュール構造体１を、例えば、６個のリードピン４の長さ寸法を揃えるか、あいはモジュール構造体１の外底面に、例えば４個のスタンドオフ（突起部）を設けて、プリント回路基板５に水平になるように配設する（図１参照）。

半田付した後に、図４に示すように、プリント基板回路５の外底面のリードピン４の突出部分を“ざぐり“、リードピン４の先端を短く切断して該外底面からのリードピン４の突出を回避し、次いで、これらの”ざぐり“部に熱硬化性樹脂をプリント回路基板５の外底面の下面から充填して塞いで、リードピン４を挿通した貫通孔からプリント回路基板５の外底面への溶融した半田の漏出を防止する。

このように、本願発明の補強用基板を用いた表面実装型（ＳＭＤ）のモジュール構造体によれば、当該モジュール構造体の小型化、低背化を図りつつ、リードピンの十分な機械的強度を担保できるとともに、リードピンと補強用基板の端面電極との半田付作業が容易にでき、かつ、溶接後の半田部の目視による外観検査が極めて容易にできるようになる。

本発明の補強用基板を用いたモジュール構造体は、リードピン型水晶発振器の表面実装型発振器への変換だけではなく、広く電子部品または圧電部品のこの種の変換に利用することができる。

１ モジュール構造体
２ 金属ベース
３ 金属カバー
４ リードピン
５ プリント回路基板
５a 端面電極（プリント基板用）
６ 補強用基板
６a 端面電極（補強用基板用）

Claims (6)

1. モジュール構造体と、該モジュール構造体の金属ベースの外底面から鉛直方向に延出した複数のリードピンと、前記モジュール構造体を該リードピンを介して実装するプリント回路基板とからなり、該プリント回路基板の上面部に補強用基板を配設して、該補強用基板の外側面に設けた端面電極を前記リードピンに半田付して、前記モジュール構造体を前記プリント回路基板に実装することを特徴とする補強用基板を用いたモジュール構造体。
2. 前記補強用基板の外形寸法が、前記プリント回路基板の外形寸法より小さい寸法を有する平面視矩形状からなることを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造体。
3. 前記補強用基板を前記プリント配線基板の前記上面部に、載置、接着、貼り合せ、または、接合して配設したことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造体。
4. 前記プリント回路基板の前記外底面に形成した前記半田付部を前記リードピンの外径よりも大きな寸法にざぐり、該ざぐり部に熱硬化性樹脂を充填して塞いだことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造体。
5. 前記モジュール構造体が、リードピン型水晶発振器から構成されることを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造体。
6. 前記リードピンが、前記プリント回路基板の外底面から突出しないように構成することを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造体。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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