JP2000208896A - 電子部品搭載モジュ―ル及び電子部品搭載方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードの長い電子部品を狭い空間内に配置す
る。 【解決手段】 プリント基板１０には、長孔１１が設け
られている。長孔１１のリード接続領域周辺には配線パ
ターン１２が形成されている。搭載すべき電子部品２０
は、部品本体２１に対し、比較的長いリード２２が設け
られている。リード２２はＵ字型に曲げられた状態で、
プリント基板１０の長孔１１に挿入されている。また、
リード２２の先端がはんだ３１によって配線パターン１
２に接続されている。これにより、長いリードが畳まれ
たような状態で、狭い空間内に配置される。その結果、
熱ストレスの影響を抑制しつつ、電子部品搭載モジュー
ルの小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品搭載モジュ
ール及び電子部品搭載方法に関し、特に熱対策を施した
電子部品搭載モジュール及び熱対策を施しつつ電子部品
を搭載するための電子部品搭載方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パワーモジュール、ＩＰＭ(Intelligent
Power Module)等に用いられる制御回路用プリント基板
あるいはハイブリッドＩＣ(Integrated Circuit)などで
は、発熱を伴う部品がリードをプリント基板にはんだ付
けすることによって搭載されている。そのような部品と
しては、例えば、抵抗器、コンデンサ、リアクトル、ト
ランスなどがある。これらの部品のリードをプリント基
板へはんだ付けした場合、熱ストレスの問題が生じる。
すなわち、部品の発した熱がリードを介してはんだ付け
部分に伝わり熱ストレスがかかると、はんだ付けの信頼
性が低下してしまう。また、熱がプリント基板に伝われ
ば、熱に弱い他の部品の破壊を招く。

【０００３】そこで、長期間の使用においても高い信頼
性が求められる電子部品搭載モジュールでは、部品から
の熱をはんだ付け部分へなるべく伝えないように工夫さ
れている。例えば、部品のリードを長くすることで熱が
伝わるのを抑制できる。

【０００４】図１２は、従来の部品取り付け状態の第１
の例を示す図である。従来の技術では、プリント基板１
１０に丸孔１１１があけられており、その周囲に配線１
１２が施されている。そして、電子部品１２０の部品本
体１２１に設けられているリード１２２を長くとり、リ
ード１２２の先端が丸孔１１１に挿入されている。リー
ド１２２の先端は、はんだ１３１によって配線１１２に
接続されている。

【０００５】図１３は、従来の部品取り付け状態の第２
の例を示す図である。この例では、図１２に示した電子
部品１２０のリード１２２を途中で折り曲げ、電子部品
１２０を寝かせた状態で実装している。

【０００６】このように、リードを長くして、部品本体
１２１とはんだ付け部分との距離を離せば、部品本体１
２１で発せられた熱がプリント基板に伝わるのを抑制で
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リードを長く
とると、高さや面積などのスペースが余分に必要となる
という問題点があった。上記第１の例では、高さ方向の
スペースが余分に必要となり、第２の例では、プリント
基板の面積を広くしなければならない。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、リードの長い電子部品を狭い空間内に配置し
た電子部品搭載モジュールを提供することを目的とす
る。また、本発明の他の目的は、リードの長い電子部品
を狭い空間内に配置するための電子部品搭載方法を提供
することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、各種部品を搭載した電子部品搭載モジュ
ールにおいて、リード貫通領域とリード接続領域とに孔
があけられており、前記リード接続領域の周囲に配線パ
ターンが形成されているプリント基板と、リードが前記
リード貫通領域を貫通し、前記プリント基板の反対側で
曲げられ、さらに前記リードの先端部分が前記リード接
続領域に挿入されており、前記リード接続領域において
前記リードと前記配線パターンとが接続されている電子
部品と、を有することを特徴とする電子部品搭載モジュ
ールが提供される。

【００１０】このような電子部品搭載モジュールによれ
ば、電子部品のリードは、折り畳まれたような状態で、
狭い空間内に配置される。また、上記課題を解決するた
めに、電子部品を搭載するための電子部品搭載方法にお
いて、プリント基板のリード貫通領域とリード接続領域
とに孔を形成するとともに、前記リード接続領域の周囲
に配線パターンを形成し、リードが根元付近において前
記リード貫通領域を貫通し、且つ前記リードの先端部分
が前記リード接続領域を通るように電子部品を配置し、
前記リードの先端部分と前記配線パターンとを接続す
る、ことを特徴とする電子部品搭載方法が提供される。

【００１１】このような電子部品搭載方法によれば、電
子部品のリードが、折り畳まれたような状態で狭い空間
内に配置され、プリント基板に接続される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態の電子部品搭載モジュールを示す図である。プリント
基板１０には、長孔１１が設けられている。長孔１１
は、プリント基板１０の裏面まで貫通する孔である。こ
の長孔１１の両端が、それぞれリード貫通領域とリード
接続領域である。長孔１１のリード接続領域周辺には配
線パターン１２が形成されている。

【００１３】搭載すべき電子部品２０は、部品本体２１
に対し、比較的長いリード２２が設けられている。リー
ド２２はＵ字型に曲げられた状態で、プリント基板１０
の長孔１１に挿入されている。また、リード２２の先端
がはんだ３１によって配線パターン１２に接続されてい
る。

【００１４】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図の
ように、電子部品２０の部品本体２１からリード２２の
はんだ付けされた部分までは長い距離が確保されてい
る。このとき、部品本体２１の下部とプリント基板１０
との間隔は１．５ｍｍであり、リード２２の先端のプリ
ント基板１０表面からの突出量は１．０ｍｍである。こ
のように、部品本体２１がある程度浮いているのは、部
品本体２１の下にリード２２の先端が配置されているか
らである。従って、部品本体２１の脇の方へリードの先
端が突出するのであれば、部品本体２１を浮かせておか
なくてもよい。

【００１５】本発明の電子部品搭載方法としては、ま
ず、配線パターン１２の形成されたプリント基板１０に
対し、長孔１１をあける。図３は、長孔の拡大図であ
る。長孔１１の一端周辺には、銅（Ｃｕ）による配線パ
ターン１２が形成されている。長孔１１における配線１
２パターンで囲まれた方の端部が、リード接続領域であ
り、逆側の端部がリード貫通領域である。

【００１６】次に、電子部品２０のリード２２をＵ字型
に曲げ、そのリードを長孔１１に挿入する。その際、リ
ード２２の根元付近がリード貫通領域を通り、リード２
２の先端がリード接続領域に配置されるようにする。そ
して、リード２２の先端とプリント基板１０の配線パタ
ーン１２とをはんだ付けする。

【００１７】図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図の
ように、リード２２の先端がはんだ付けされ、配線パタ
ーン１２と電気的に接続されている。このように、Ｕ字
型に折り曲げたリード２２を長孔１１に挿入し、リード
２２の先端ではんだ付けすることにより、電子部品２０
の部品本体２１からはんだ付け部分までの距離を長くと
りつつも、狭い空間内で電子部品を装着することができ
る。従って、熱ストレスによる信頼性の低下を防止しな
がら、モジュールの小型化を図ることが可能となる。

【００１８】なお、予めリードを適当に曲げておけば、
電子部品の配置が容易となる。そのような実施の形態を
第２の実施の形態として以下に示す。図５は、第２の実
施の形態の電子部品搭載モジュールの断面図である。な
お、プリント基板１０の構成は第１の実施の形態と同様
であるため、第１の実施の形態と同じ符号を付し、説明
を省略する。

【００１９】第２の実施の形態では、電子部品２０ａの
リード２２ａの曲げ方が第１の実施の形態と異なる。こ
こでは、リード２２ａは、根元付近でクランク状に曲げ
られている。電子部品２０ａの部品本体２１ａからリー
ド２２ａのクランク状に曲げられた部分までの距離は
１．５ｍｍである。また、リード２２ａ先端の突出量
は、１ｍｍである。そして、リード２２ａのクランク状
に曲げられた部分が、長孔１１のリード挿入部領域側の
縁に乗せられるように、電子部品２０ａが配置されてい
る。

【００２０】このようにリード２２ａを曲げておくこと
により、電子部品２０ａの装着が容易となる。すなわ
ち、図に示したように曲げられたリード２２ａを、プリ
ント基板１０の長孔に上方から挿入すると、クランク状
に曲げられた部分がプリント基板１０の長孔１１の縁に
引っかかる。その位置に電子部品２０ａを固定すれば、
リード２２ａの先端が所定の高さだけ突出した状態で配
置される。

【００２１】次に、第３の実施の形態について説明す
る。第３の実施の形態は、両側にリードのある電子部品
を搭載する場合の例である。図６は、第３の実施の形態
の電子部品搭載モジュールの断面図である。この実施の
形態では、プリント基板４０には、２つの長孔４１，４
２があけられている。また、電子部品５０は、部品本体
５１の下部の両側に、リード５２，５３が設けられてい
る。２本のリード５２，５３は、互いに逆方向に曲げら
れ、それぞれプリント基板４０の長孔４１，４２に挿入
されている。そして、リード５２，５３の先端が、プリ
ント基板４０上の配線パターン４３，４４にはんだ６
１，６２によって電気的に接続されている。

【００２２】なお、この実施の形態では、リード５２，
５３を部品本体５１の両側から外側に向けて曲げている
ため、リード５２，５３の突出部の上を部品本体５１が
覆い被さっていない。そのため、部品本体５１とプリン
ト基板４０との距離を、リード５２，５３の突出量より
多くする必要はない。

【００２３】次に、第４の実施の形態について説明す
る。第４の実施の形態は、リード貫通領域とリード接続
領域との孔を、別々の孔としたものである。図７は、第
４の実施の形態の電子部品搭載モジュールを示す図であ
る。この実施の形態の電子部品２０ｂは、第２の実施の
形態と同様に、部品本体２１ｂの根元付近のリード２２
ｂがクランク状に曲げられている。

【００２４】また、プリント基板７０には、長孔７１と
丸孔７２とが設けられている。長孔７１はリード貫通領
域に該当し、丸孔７２はリード接続領域に該当する。ま
た、丸孔７２の周囲を囲うようにして配線パターン７３
が形成されている。電子部品２０ｂのリード２２ｂは、
長孔７１を通り、折り返して丸孔７２に挿入されてい
る。そして、リード２２ｂの先端が、はんだ８１によっ
て配線パターン７３に接続されている。

【００２５】本実施の形態の電子部品の装着方法として
は、まず、配線パターン７３の形成されたプリント基板
７０に対し、長孔７１と丸孔７２をあける。図８は、第
４の実施の形態における孔の拡大図である。長孔７１
は、長孔７１と丸孔７２とを結ぶ直線と平行に細長くな
っている。丸孔７２の周辺には、丸孔７２全体を取り囲
むようにして配線パターン７３が形成されている。

【００２６】次に、電子部品２０ｂのリード２２ｂをＵ
字型に曲げる。その際、長孔７１を通る程度にきつく曲
げる。また、リード２２ｂの根元付近をクランク状に曲
げる。

【００２７】図９は、リードを曲げた状態を示す図であ
る。リード２２ｂは、Ｕ字型に曲げられた部分の曲率半
径がやや小さくなっている。そして、リード２２ｂを長
孔７１に挿入し、リード２２ｂの先端を反対側から丸孔
７２に挿入する。

【００２８】図１０は、リード挿入後の状態を示す図で
ある。リード２２ｂは、長孔７１を通り、折り返して丸
孔７２に挿入されている。この状態で、電子部品２０ｂ
の部品本体２１ｂを図中左に移動する。すると、リード
２２ｂのＵ字型の部分が広がる。そして、リード２２ｂ
のクランク状になった部分がプリント基板７０の長孔７
１の縁と合致するまで、電子部品２０ｂを移動する。こ
れにより、電子部品２０ｂが所定の位置に配置される。
その後、リード２２ｂの先端を配線パターン７３にはん
だ付けすることで、図７に示したような状態で電子部品
２０ｂが装着される。

【００２９】図１１は、図７のＣ−Ｃ断面図である。図
に示すように、リード２２ｂの先端の周囲には、はんだ
８１が十分に盛られている。このように、リード接続領
域を個別の丸孔としたことにより、良好なはんだ付けが
可能となる。

【００３０】なお、リード２２ｂのクランク状になった
部分を長孔７１の縁と合致させるまでもなく、電子部品
２０ｂを所定の位置に配置できる場合には、図１０に示
した状態ではんだ付けを行ってもよい。その場合、リー
ド２２ｂの付け根付近をクランク状に曲げる必要はな
い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子部品搭
載モジュールでは、リードがプリン基板を貫通し、プリ
ント基板の反対側で曲げられ、さらにリードの先端部分
がプリント基板の他の領域で配線パターンに接続されて
いるため、電子部品のリードは、折り畳まれたような状
態で狭い空間内に配置される。その結果、リードを長く
し、熱ストレスによる影響を抑制しながらも、狭い空間
内に電子部品を搭載することが可能となる。

【００３２】また、本発明の電子部品搭載方法では、リ
ードが根元付近においてリード貫通領域を貫通し、且つ
リードの先端部分がリード接続領域を通るように電子部
品を配置したため、比較的長いリードを有する電子部品
を狭い空間内に配置することが可能となり、熱ストレス
による影響の抑制と省スペース化とを同時に達成するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の電子部品搭載モジ
ュールを示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】長孔の拡大図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】第２の実施の形態の電子部品搭載モジュールの
断面図である。

【図６】第３の実施の形態の電子部品搭載モジュールの
断面図である。

【図７】第４の実施の形態の電子部品搭載モジュールを
示す図である。

【図８】第４の実施の形態における孔の拡大図である。

【図９】リードを曲げた状態を示す図である。

【図１０】リード挿入後の状態を示す図である。

【図１１】図７のＣ−Ｃ断面図である。

【図１２】従来の部品取り付け状態の第１の例を示す図
である。

【図１３】従来の部品取り付け状態の第２の例を示す図
である。

【符号の説明】

１０ プリント基板 １１ 長孔 １２ 配線パターン ２０ 電子部品 ２１ 部品本体 ２２ リード ３１ はんだ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種部品を搭載した電子部品搭載モジュ
   ールにおいて、 リード貫通領域とリード接続領域とに孔があけられてお
   り、前記リード接続領域の周囲に配線パターンが形成さ
   れているプリント基板と、 リードが前記リード貫通領域を貫通し、前記プリント基
   板の反対側で曲げられ、さらに前記リードの先端部分が
   前記リード接続領域に挿入されており、前記リード接続
   領域において前記リードと前記配線パターンとが接続さ
   れている電子部品と、 を有することを特徴とする電子部品搭載モジュール。
2. 【請求項２】 前記プリント基板は、長孔が設けられて
   おり、前記長孔の両端が、それぞれ前記リード貫通領域
   と前記リード接続領域とであることを特徴とする請求項
   １記載の電子部品搭載モジュール。
3. 【請求項３】 前記プリント基板は、２つの孔が設けら
   れており、前記２つの孔のそれぞれが前記リード貫通領
   域と前記リード接続領域とであることを特徴とする請求
   項１記載の電子部品搭載モジュール。
4. 【請求項４】 前記電子部品は、前記リードの先端部分
   が前記配線パターンにはんだ付けされることで、互いに
   電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載
   の電子部品搭載モジュール。
5. 【請求項５】 前記電子部品は、前記リード貫通領域の
   挿入口において前記リードが前記プリント基板の表面に
   沿って曲げられていることを特徴とする請求項１記載の
   電子部品搭載モジュール。
6. 【請求項６】 電子部品を搭載するための電子部品搭載
   方法において、 プリント基板のリード貫通領域とリード接続領域とに孔
   を形成するとともに、前記リード接続領域の周囲に配線
   パターンを形成し、 リードが根元付近において前記リード貫通領域を貫通
   し、且つ前記リードの先端部分が前記リード接続領域を
   通るように電子部品を配置し、 前記リードの先端部分と前記配線パターンとを接続す
   る、 ことを特徴とする電子部品搭載方法。
7. 【請求項７】 前記電子部品を配置する際には、前記リ
   ードをＵ字型に曲げるとともに、前記リードの根元付近
   を折り曲げ、前記リードの根元付近の折り曲げられた部
   分が前記孔の縁にかみ合うように前記電子部品を配置す
   ることを特徴とする請求項６記載の電子部品搭載方法。