JP5281478B2 - 電子装置、回路基板、高圧電源装置、および、電子部品と圧電素子とを回路基板に半田付けする方法 - Google Patents
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Description
電子部品と圧電素子を備えた回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上に設けられ、前記基準電位パターンと接続されたランドと
を備え、
前記ランドは、前記回路基板上で前記電子部品と前記圧電素子との間に配置されており、前記圧電素子は、前記回路基板上に前記電子部品と前記圧電素子とが実装される際に前記回路基板が搬送される搬送方向において、前記ランドが配置された位置に対して上流側に配置されていることを特徴する。
電子部品と圧電素子を備えた回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上に設けられ、前記基準電位パターンと接続されたランドと
を備え、
前記ランドは、前記回路基板上で前記電子部品と前記圧電素子との間に配置されており、前記圧電素子は、前記回路基板上に前記電子部品と前記圧電素子とが実装される際に前記回路基板が搬送される搬送方向において、前記ランドが配置された位置に対して上流側に配置されていることを特徴する。
図10を用いて電子装置の一例として正電圧を出力する高圧電源装置100について説明する。高圧電源装置100は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に使用され、転写ローラに対して高圧を印加する。圧電トランス101は、従来の巻線式の電磁トランスに代えて採用されている。圧電トランス101の出力は、整流平滑回路によって正電圧に整流平滑される。整流平滑回路は、整流用のダイオード102、103及び高圧コンデンサ104によって構成されている。圧電トランス101の出力電圧は、圧電トランス101から延伸した経路に接続された出力端子117から出力され、負荷(例えば転写ローラ(不図示)など)に供給される。なお、出力電圧は、抵抗105、106、107によって分圧され、コンデンサ115及び保護用抵抗108を介してオペアンプ109の非反転入力端子(+端子)に入力される。
本発明は、圧電素子と半導体部品とを搭載するプリント配線基板を備えた電子装置であれば適用できるため、高圧電源装置である必要はない。また、本発明は、正電圧又は負電圧どちらを出力する高圧電源装置に対しても有効である。ここでは一例として、正電圧を出力する高圧電源装置について説明する。
実施形態1では半田付けランド301A、301B及び301Cを半導体部品と圧電素子との間に設けることで、半導体部品を放電から保護するものであった。実施形態2では、半田付けランド301A、301B及び301Cに代えて、半田付け可能パターンを採用する。
実施形態1及び2に対する図4に示された実施形態3の主たる相違点は、半田付け工程において半田ブリッジが発生しないように、半導体部品の端部に設ける半田ブリッジ防止パターン304A、304B、304Cを放電経路として採用したことである。なお、半田ブリッジ防止パターン304A、304B、304Cは、捨てランドまたは捨てパッドなどと呼ばれることがある。半田ブリッジ防止パターン304A、304B、304Cは、半導体部品に基準電位を付与する接地ラインや電源ラインに接続されている。なお、半田ブリッジ防止パターン304A、304B、304Cは、レジスト603を剥いで配線部の銅箔602を露出させることで形成されている。
本発明は、正電圧又は負電圧どちら出力する高圧電源装置に対しても有効であるが、ここでは一例として、正電圧を出力する高圧電源装置について説明する。また、焦電効果による電圧の発生する端子は二次側の端子とし、発生する電圧の極性は負極性として説明する。
図6に示された実施形態5において実施形態4と重複する内容の説明は省略する。実施形態5において特徴的な点は、圧電トランス101の端子ランドから整流用のダイオード102、103などに延伸する延伸パターン502の延伸方向と、進行方向(矢印211が示す方向)とがなす角度αが90度を超えている(α>90度)。進行方向に対して直交し、かつ、圧電トランス101の端子ランドを通る破線Gよりも後方に、延伸パターン502が配置されている。
本実施形態では、圧電素子の端子の形状とサイズとを、プリント配線基板に設けられ、端子が嵌挿される孔に対して、端子の側面と孔の壁面とが導通ないしは密着するような形状及びサイズとしたことを特徴とする。
最後に、電子装置の製造方法について言及する。まず、プリント配線基板210のソルダーレジスト層から配線部を露出させることで、半導体部品119と圧電トランス101との間に基準電位パターン302に接続されたランドを形成する。次に、プリント配線基板210に半導体部品119と圧電トランス101とを搭載する。さらに、半導体部品119と圧電トランス101とを搭載したプリント配線基板210を所定方向(矢印211が示す方向)に移動させながらプリント配線基板210に半田噴流401を接触させる。焦電効果によって圧電トランス101に発生する放電電流は、圧電トランス101と、ランドと、基準電位パターン302とによって形成される放電経路に流れる。よって、半導体部品119には放電電流が流れ難くなる。なお、放電経路には、半田噴流401が含まれてもよい。
Claims (31)
- 電子装置であって、
電子部品と圧電素子を備えた回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上に設けられ、前記基準電位パターンと接続されたランドと
を備え、
前記ランドは、前記回路基板上で前記電子部品と前記圧電素子との間に配置されており、前記圧電素子は、前記回路基板上に前記電子部品と前記圧電素子とが実装される際に前記回路基板が搬送される搬送方向において、前記ランドが配置された位置に対して上流側に配置されていることを特徴する電子装置。 - 前記ランドを形成するために、前記基準電位パターンのレジストが一部分で除去されていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記電子部品および前記圧電素子を前記回路基板上に実装するための半田噴流を用いる半田付け工程において、焦電効果によって前記圧電素子に発生する放電電流を、前記ランドと前記基準電位パターンによって形成される放電経路に通電させることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記回路基板の搬送方向に対して前記電子部品と前記圧電素子とを結ぶ直線が略直交するように、前記電子部品と前記圧電素子とが前記回路基板上に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
- 前記ランドは、前記基準電位パターンの一部のパターンであって、前記回路基板の搬送方向に沿って延在したパターンを備えることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記ランドは、前記電子部品の周囲に設けられた、半田のブリッジを防止するためのランドであることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記圧電素子が備える端子から、前記回路基板の搬送方向において前方に延伸し、前記放電経路の一部を形成する延伸パターンをさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
- 前記ランドは、前記圧電素子が備える複数の端子のうち前記回路基板の搬送方向において最も先端に位置する端子から後方へ伸びた延伸パターンであることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記延伸パターンは、前記圧電素子と整流素子または駆動素子とを導通させるパターンであることを特徴とする請求項8に記載の電子装置。
- 前記圧電素子の端子の形状とサイズとを、前記回路基板に設けられ、該端子が嵌挿される孔に対して、該端子の側面と該孔の壁面とが導通ないしは密着するような形状およびサイズとしたことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記端子の水平方向の断面において最長となる線分の長さは、該端子を前記孔に嵌挿する前における該孔の水平方向の断面において最短となる線分の長さよりも長いことを特徴とする請求項10に記載の電子装置。
- 前記端子の水平方向の断面形状をL字形状としたことを特徴とする請求項10に記載の電子装置。
- 前記端子と前記孔との間に、前記端子と前記孔とを導通させるための導電性部材を設けたことを特徴とする請求項10に記載の電子装置。
- 電子装置であって、
電子部品と圧電素子を備えた回路基板と、
前記回路基板上に設けられて、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上において前記基準電位パターンに接続されており、前記圧電素子が備える複数の端子のうち、前記回路基板上に前記電子部品と前記圧電素子とが実装される際に前記回路基板が搬送される搬送方向において最下流側の端子から、前記搬送方向に伸びた延伸パターンと
を備えることを特徴とする電子装置。 - 前記電子部品および前記圧電素子を前記回路基板上に実装する際に焦電効果によって前記圧電素子に発生する放電電流を、該圧電素子と、前記延伸パターンと、前記基準電位パターンとによって形成される放電経路に通電させることを特徴する請求項14に記載の電子装置。
- 画像形成装置に搭載される高圧電源装置であって、
電子部品と圧電素子を備えた回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上に設けられ、前記基準電位パターンと接続されたランドと
を備え、
前記ランドは、前記回路基板上で前記電子部品と前記圧電素子との間に配置されており、前記圧電素子は、前記回路基板上に前記電子部品と前記圧電素子とが実装される際に前記回路基板が搬送される搬送方向において、前記ランドが配置された位置に対して上流側に配置されており、
前記圧電素子から出力される高電圧は前記画像形成装置のプロセス部材に供給されることを特徴とする高圧電源装置。 - 回路基板であって、
電子部品と、
圧電素子と、
前記回路基板上で、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上で、前記基準電位パターンと接続されたランドと
を備え、
前記ランドは、前記回路基板上で前記電子部品と前記圧電素子との間に配置されており、前記圧電素子は、前記回路基板上に前記電子部品と前記圧電素子とが実装される際に前記回路基板が搬送される搬送方向において、前記ランドが配置された位置に対して上流側に配置されていることを特徴とする回路基板。 - 前記電子部品および前記圧電素子を前記回路基板上に実装するための半田噴流を用いる半田付け工程において、焦電効果によって前記圧電素子に発生する放電電流を、前記ランドと前記基準電位パターンによって形成される放電経路に通電させることを特徴とする請求項17に記載の回路基板。
- 回路基板であって、
電子部品、
圧電素子と、
前記回路基板上で、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上において前記基準電位パターンに接続されており、前記圧電素子が備える複数の端子のうち、前記回路基板上に前記電子部品と前記圧電素子とが実装される際に前記回路基板が搬送される搬送方向において最下流側の端子から、前記搬送方向に伸びた延伸パターンと
を備えたことを特徴する回路基板。 - 前記電子部品および前記圧電素子を前記回路基板上に実装する際に焦電効果によって前記圧電素子に発生する放電電流を、該圧電素子と、前記延伸パターンと、前記基準電位パターンとによって形成される放電経路に通電させることを特徴する請求項19に記載の回路基板。
- 前記電子部品は、前記ランドの配置された位置に対して、前記回路基板の搬送方向の下流側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記電子部品と前記圧電素子との間にランドがさらに配置されていることを特徴とする請求項14に記載の電子装置。
- 前記電子部品は、前記ランドの配置された位置に対して、前記回路基板の搬送方向の下流側に配置されていることを特徴とする請求項16に記載の高圧電源装置。
- 前記プロセス部材は、画像をシートに転写するための転写ローラを含むことを特徴とする請求項16に記載の高圧電源装置。
- 前記電子部品は、前記ランドの配置された位置に対して、前記回路基板の搬送方向の下流側に配置されていることを特徴とする請求項17に記載の回路基板。
- 前記電子部品と前記圧電素子との間にランドがさらに配置されていることを特徴とする請求項19に記載の回路基板。
- 電子装置であって、
電子部品と圧電素子とを備えた回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上に設けられ、前記基準電位パターンと接続されたランドと
を備え、
前記ランドは、前記電子部品と前記圧電素子との間に配置されていることを特徴とする電子装置。 - 回路基板であって、
電子部品と、
圧電素子と、
前記回路基板上に設けられ、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上に設けられ、前記基準電位パターンと接続されたランドと
を備え、
前記ランドは、前記電子部品と前記圧電素子との間に配置されていることを特徴とする回路基板。 - 画像形成装置に搭載される高圧電源装置であって、
電子部品と圧電素子とを備えた回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記電子部品および前記圧電素子の少なくとも一方に接続された基準電位パターンと、
前記回路基板上に設けられ、前記基準電位パターンと接続されたランドと
を備え、
前記ランドは、前記電子部品と前記圧電素子との間に配置されていることを特徴とする高圧電源装置。 - 電子部品と圧電素子とを回路基板に半田付けする方法であって、
基準電位パターンと、当該基準電位パターンに接続されたランドとを有する前記回路基板に対して、前記ランドを挟んで、前記電子部品と前記圧電素子とを搭載する工程と、
前記電子部品と前記圧電素子とを搭載した前記回路基板を半田噴流に搬送して、前記電子部品と前記圧電素子とを前記回路基板に半田付けする工程と
を有することを特徴とする方法。 - 前記回路基板上において、前記電子部品を、前記ランドの配置された位置に対して、前記回路基板が搬送される搬送方向の下流側に搭載する工程をさらに有することを特徴とする請求項30に記載の方法。
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