JP2004134695A

JP2004134695A - 実装済みプリント配線板及びそれを備えたモータ

Info

Publication number: JP2004134695A
Application number: JP2002300007A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Yoshimatsu; 吉松　太
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】フラックスによって実装部品の電気的又は機械的特性が損なわれることのない実装済みプリント配線板及びそれを備えたモータを提供する。
【解決手段】ランド２１〜２３を介して電気的接点３３又は機械的可動部３２を有する実装部品１８〜２０を実装した実装済みプリント配線板５２に、リフロー半田付け時に生じるフラックス２８のランド２１〜２３からの拡散移動を妨げる手段を、ランド２１〜２３から電気的接点３３又は機械的可動部３２に至る沿面経路ＥＫ１８，ＥＫ２０の途中に設けた。又、この手段を孔部２４〜２６又は凹部３４，３６にした。一方、プリント配線板５にモータ本体５１を駆動する回路と位置決めの孔５Ａとを形成し、この孔５Ａにステータ５０を係合するようにしてモータ本体５１と実装済みプリント配線板５２とを一体化した。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装部品をリフロー半田付けによりプリント配線板に実装した実装済みプリント配線板及びそれを備えたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の実装済みプリント配線板及びそれを用いたモータの一例について、図９乃至図１１を用いて説明する。
図１１は、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＣＤ−Ｒ等の光ディスクを回転駆動するモータの平面図であり、モータ本体１５１とその駆動のために電気回路を形成し必要な実装部品を表面実装したプリント配線板１５０を備えているものである。
図９は、部品を実装する前のプリント配線板１５０の平面図である。
図１０はその要部の断面図であり、図１０（ａ）は、図１１における断面Ａ−Ａを示した模式図であり、図１０（ｂ）は、図１１における断面Ｂ−Ｂを示した模式図である。
【０００３】
このプリント配線板１５０にはスイッチ１１８や抜き差しコネクタ１２０がほぼ密着して実装される。スイッチ１１８は、回路を切り替えるためのものであり、抜き差しコネクタ１２０は外部から電力供給と信号の授受をするケーブルを接続するためのものである。
これらの実装部品のプリント配線板１５０への実装は、リフロー半田付けにより行う。
その際、プリント配線板と実装部品の僅かな隙間に入り込んだフラックスにより電気絶縁性が劣化する等の不具合が生じるため、プリント配線板の実装部品を実装するランド間に凹部もしくは開口部を設けてこれを解決する構成が特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−４１５９２号公報（図１乃至図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リフロー半田付けにおけるフラックスの供給方法には２つの方法がある。
第１の方法は、リフロー前に基板前面にフラックスを塗布する方法であり、第２の方法は、リフロー半田の中にあらかじめフラックスを含有させておく方法である。
工程数を減らすことができることから、第２の方法でフラックスを供給することが好ましい方法とされている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明は、第１の方法において効果を奏するものであって、第２の方法においては、ランドから拡散するフラックスについてそれを阻止することができない。
【０００７】
そのため、図１０及び図１１に示すように、抜き差しコネクタ２０やスイッチ１８は、外部接続端子３３等の電気的接点やスイッチレバー３２等の機械的可動部が、プリント配線板１５０のランド１２１，１２３占める範囲の外側にあることから、ランド１２１，１２３から外側に拡散したフラックス２８がこれらの部品と基板間に毛細管現象により浸透して移動し、電気的接点や機械的可動部に付着してしまう場合（図１０におけるＡ，Ｂの部分）があった。
【０００８】
その結果、抜き差しコネクタ２０においては電気的接点の接触抵抗を増大させて接触不良を生じたり、また、スイッチ１８においては、接点の接触抵抗を増大させたり、さらに機械的可動部に付着して機械的動作を重くなるという現象が生じて実装部品の電気的又は機械的特性を損ねてしまうという問題があった。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、リフロー半田からフラックスを供給して行うリフロー半田づけ方法で部品を実装しても、ランドから拡散するフラックスが実装部品の電気的接点又は機械的可動部に付着して接触抵抗を増やしたり、機械的動作を重くして電気的又は機械的特性を損ねることのない実装済みプリント配線板及びそれを備えたモータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項１は、電気的接点３３又は機械的可動部３２を有する実装部品１８〜２０とこれを実装するためのランド２１〜２３を形成したプリント配線板５とからなり、前記実装部品１８〜２０をリフロー半田付けにより前記プリント配線板５上に実装してなる実装済みプリント配線板５２において、
前記リフロー半田付け時に生じるフラックス２８の前記ランド２１〜２３からの拡散移動を妨げる手段を、前記ランド２１〜２３から前記電気的接点３３又は機械的可動部３２に至る沿面経路ＥＫ１８，ＥＫ２０の途中に設けたことを特徴とする実装済みプリント配線板５２であり、
請求項２は、前記手段は、孔部２４〜２６又は凹部３４，３６であることを特徴とする請求項１記載の実装済みプリント配線板５２であり、
請求項３は、電気的接点３３又は機械的可動部３２と複数の電極とを有する実装部品１８〜２０と、これを実装するプリント配線板５とからなり、
前記プリント配線板５の表面に前記電極の位置に対応するように複数のランド２１〜２３を配列して形成し、前記実装部品１８〜２０を実装してなる実装済みプリント配線板において、配列した前記複数のランド２１〜２３をランド列２１Ａ〜２３Ａとしたとき、前記プリント配線板５の前記ランド列２１Ａ〜２３Ａに外接する略四角形の領域２１Ｂ〜２３Ｂの外側近傍に、前記ランド列２１Ａ〜２３Ａと対向した孔部２４〜２６又は凹部３４，３６を前記ランド列２１Ａ〜２３Ａの長手幅Ｌ２１〜Ｌ２３以上の幅を有するように形成したことを特徴とする実装済みプリント配線板５２であり、
請求項４は、ステータ５０と、ロータ１とを備えたモータ本体５１と、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の実装済みプリント配線板５２とからなり、前記プリント配線板５に、前記モータ本体５１を回転駆動する為の回路と前記モータ本体５１の位置決めをする為の孔５Ａとを形成し、前記孔５Ａに前記ステータ５０を係合するようにして前記実装済みプリント配線板５２と前記モータ本体５１とを一体化したことを特徴とする実装済みプリント配線板を備えたモータである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１乃至図８を用いて説明する。
図１は、本発明の実装済みプリント配線板の実施例におけるプリント配線板を示す平面図であり、
図２は、本発明の実装済みプリント配線板の実施例を示す平面図であり、
図３は、本発明の実装済みプリント配線板を備えたモータの実施例におけるモータを説明する断面図であり、
図４は、本発明の実装済みプリント配線板を備えたモータの実施例を示す平面図であり、
図５は、本発明の実装済みプリント配線板を備えたモータの実施例を示す側面図であり、
図６は、本発明の実装済みプリント配線板の実施例におけるランドを説明する概略図であり、
図７は、本発明の実装済みプリント配線板の実施例における要部を説明する概略断面図であり、
図８は、本発明の実装済みプリント配線板の他の実施例における要部を説明する概略断面図である。
【００１２】
この実施例の実装済みプリント配線板及びそれを備えたモータにおけるモータ本体５１は光ディスク用スピンドルモータであり、例えばＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒ等の光ディスクを回転駆動するためのものである。
【００１３】
まず、スピンドルモータ本体５１の構成について図３を用いて説明する。
このモータ本体５１は、ステータ５０とロータ１とから構成される。
ステータ５０は、鍔部３０を有する円環状の焼結含油軸受６と、この焼結含油軸受６を包むように収納する円環状の軸受ホルダ７と、この軸受ホルダ７の外周面に装着された積層コア８とから構成される。この積層コア８にはコイル２が巻回される。
【００１４】
ロータ１は、焼結含油軸受６に回転自在に軸支されるスピンドル４と、このスピンドル４の上方に固着されたロータヨーク３と、このロータヨーク３の内面に固着された環状の駆動マグネット１４とから構成される。
【００１５】
軸受ホルダ７の上側開口部の周縁にはリング状のバイアスマグネット１６が固着され、ロータヨーク３をステータ５０側に磁気的に吸引している。
ロータヨーク３は、鉄系材料で下方を開口し、２つの径を有する偏平の円筒状に概ね形成されており、このロータヨーク３の環状壁３Ａの内面にはリング状の駆動マグネット１４が接着剤で固着される。
【００１６】
ロータヨーク３の上面には、ターンテーブル（図示せず）が装着され、このターンテーブルにはディスク（図示せず）が着脱自在に載置される。
ロータヨーク３の回転中心にはバーリング加工により孔３Ｂが設けられ、この孔３Ｂにスピンドル４が圧入固定される。
【００１７】
スピンドル４及び焼結含油軸受６の下端部を覆うように鉄製のカバー９が設けられ、このカバー９の内面に備えられた樹脂製のスラストプレート１０とスピンドル４の下端部とでスラスト軸受が構成される。
【００１８】
カバー９の開口側外周部には、シリコン又はゴム系の弾性材料からなるリング状のオイルシール１７が設けられ、モータ本体５１と実装済みプリント配線板５２とを一体化した際に、オイルシール１７がプリント配線板５に押圧されてモータ本体５１の下端部からの潤滑油の漏出を防止する。
一方、スピンドル４の上方側には、例えばＰＯＭ樹脂からなるリング状のオイルディフレクタが３１装着され、モータ本体５１の上端部からの潤滑油の漏出を防止する。
また、スピンドル４には、その下端部４Ａと焼結含油軸受６との間に、スリットを設けたステンレス系ばね材から成るリング状のストップリング１３がロータ１の抜け防止のために固定される。
【００１９】
鍔部３０には、３ヶ所の孔３０Ａが設けられ、モータ本体５１をプリント配線板５の孔５Ａに係合させた後、ねじ２９を鍔部３０の孔３０Ａに挿通してプリント配線板５に締結することで、モータ本体５１とプリント配線板５とが一体化される（図４，図５参照）。
【００２０】
次に、モータ本体５１と一体化した実装済みプリント配線板５２について図１，図２，図３，図６を用いて詳述する。
この実装済みプリント配線板５２は、金属材料からなり必要な剛性を有するプリント配線板５に実装部品を実装してなり、モータ本体５１と一体化後はモータベースとしても機能するものである。
【００２１】
図１において、プリント配線板５のほぼ中央にはモータ本体５１を位置決めしてステータ５０と係合する孔５Ａが設けられる。また、その周囲に等間隔で締結ねじ２９が貫通する孔５Ｂが３ヶ所設けられている。
さらに、各孔５Ｂの間に回転方向の位置決めをする長孔５Ｃが設けられており、モータ本体５１側に設けられた位置決め突起５３と係合してモータ本体５１の回転方向の位置を規制する。
【００２２】
このプリント配線板５には、電気的接点あるいは機械的可動部の少なくともいずれかを備えた実装部品である可変抵抗器１９，抜き差しコネクタ２０及びスイッチ１８が実装される。
スイッチ１８は、モータ本体５１を回転駆動させる回路を切り替えるためのものであり、抜き差しコネクタ１２０は外部から電力供給と信号の授受をするケーブルを接続するためのものであり、可変抵抗器１９はモータ本体５１の回転特性を調整するためのものである。
そして、プリント配線板５の表面には、これらの実装部品とプリント配線板５に形成されたモータ本体５１を駆動する為の回路の配線パターン（図示せず）とを半田によって電気的に接続するためのランド２２，２３，２１が設けられている。
【００２３】
具体的には、可変抵抗器１９用に３つのランド２２が設けられ、抜き差しコネクタ２０用には４つのランド２３が設けられ，スイッチ１８用には２つのランド２１がそれぞれ並列するように設けられている。このランドの並びをランド列と称する。
各実装部品に対するランドの数は、その部品の仕様により選択される。
そして、実装部品と接続するためのランド列が占める範囲の外側において、それらのランド列と対向するように、このランド列の配列方向（長手方向）における幅以上の幅を有する開口部を設けてある。
【００２４】
以下、実装部品毎に図６を用いて詳述する。
可変抵抗器１９については、円形開口部２５は、その直径Ｄ２５をランド列２２Ａの配列方向最大幅Ｌ２２と同じにして投影領域１９Ａ内の可変抵抗器１９の電気的接点と機械的可動部がある位置に設けられる。また、ランド列２２Ａが占める範囲２２Ｂは図６（ａ）の斜線部に相当する。
【００２５】
抜き差しコネクタ２０については、長丸孔の開口部２６は、その長さＬ２６をランド列２３Ａの配列方向最大幅Ｌ２３より大きくし、ランド列２３Ａが占める範囲２３Ｂ（図６（ｂ）の斜線部）の外側における抜き差しコネクタ２０の外部接続端子３３とランド列２３Ａとの間の位置に設けられる。
【００２６】
スイッチ１８については、長丸の開口部２４を、その長さＬ２４をランド列２１Ａの配列方向幅Ｌ２４より大きくし、ランド列２１Ａが占める範囲２１Ｂ（図６（ｃ）の斜線部）の外側におけるスイッチレバー３２とランド列２１Ａとの間の位置に設けられる。
【００２７】
スイッチ１８は、位置決めのために下面に突起（図示せず）を有しており、開口部２４と直交して短く開口した長孔２４Ｈは、この位置決めのために設けられた突起と係合するためものである。
【００２８】
この構成において、各実装部品を所定位置に載置してリフロー半田すると、リフロー半田に含有されたフラックス２８が溶出してそれぞれのランド２１〜２３から拡散するが、開口部２４，２５，２６によりその拡散が遮られ、可変抵抗器１９，抜き差しコネクタ２０及びスイッチ１８の電気的接点（例えば外部接続端子３３）あるいは機械的可動部（例えばスイッチレバー３２）に到達して付着することがない。
【００２９】
従って、可変抵抗器１９の調整操作が重くなったり、抜き差しコネクタ２０の電気抵抗値が大きくなったり、スイッチ１８の接触不良や動作不良の発生を防止することができる。
【００３０】
この作用ついて図７を用いて説明する。
図７（ａ）は、図２における断面Ａ−Ａを示した概略断面図であり、図７（ｂ）は、図２における断面Ｂ−Ｂを示した概略断面図である。以下は、実装部品を代表してスイッチ１８と抜き差しコネクタ２０の場合について説明するが、他の実装部品についても同様である。また、当図は、理解を容易にするため実際よりも寸法を誇張して表している。
【００３１】
上述のように、フラックス２８は、ランド２１，２３から拡散するものの、開口部２４，２６に遮られてスイッチレバー３２，外部接続端子３３側に拡散されない。
この図から明らかなように、フラックス２８の拡散の程度をより少なく抑えるために、開口部２４，２６は、ランド２１，２３から電気的接点又は機械的可動部（外部接続端子３３又はスイッチレバー３２）に至る沿面経路ＥＫ１８，ＥＫ２０の途中にあればよく、さらには、ランド列の占める範囲２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂのできるだけ近くに形成されるのが好ましい。
【００３２】
また、開口部２４，２６の形状は限定されるものではないが、長孔の場合は、その長手方向をランド列２１Ａ，２３Ａの配列方向と略同じ方向にするのがフラックス２８の拡散を一様に抑えるために好ましいものである。
【００３３】
一方、開口部を上述したような孔ではなく凹部としてもよい。
図８は、図７と同様の断面において開口部２４，２６の替わりに凹部３４，３６を形成した概略断面図である。当図も、理解を容易にするため実際よりも寸法を誇張して表している。
【００３４】
凹部３４，３６はプリント配線板５の所定位置をハーフパンチすることで容易に形成することができる。
この場合も、フラックス２８は、ランド２１，２３から拡散するものの、凹部２４，２６に遮られてスイッチレバー３２，外部接続端子３３側に拡散されない。
【００３５】
当図から明らかなように、フラックス２８の拡散の程度をより少なく抑えるために、凹部３４，３６は、ランド２１，２３から電気的接点又は機械的可動部（外部接続端子３３又はスイッチレバー３２）に至る沿面経路ＥＫ１８，ＥＫ２０の途中にあればよく、さらには、ランド列の占める範囲２１Ｂ，２３Ｂのできるだけ近くに形成されるのが好ましい。
【００３６】
また、開口部２１Ｂ，２３Ｂの形状は限定されるものではないが、細長い凹部にする場合は、その長手方向をランド列２１Ａ，２３Ａの配列方向と略同じ方向にするのがフラックス２８の拡散を一様に抑えるために好ましいものである。
【００３７】
フラックス２８の拡散を妨げる手段は、上述した孔部や凹部でなくてもよく、同様の効果を奏するものであれば形状を自由に設定することができる。
【００３８】
上述の構成により、フラックス２８は、可変抵抗器１９の接点及び可動部側、抜き差しコネクタ２０の接続端子３３側及びスイッチ１８のスイッチノブ３２側に移行しないので、電気的接点あるいは機械的可動部にこれが付着することはなく、従って、可変抵抗器１９の動作が重くなったり、抜き差しコネクタ２０の抵抗値が大きくなったり、スイッチ１８の接触不良や動作不良の発生を防止することができる。
【００３９】
適用できる実装部品は、実施例の可変抵抗器，抜き差しコネクタ，スイッチに限定されるものではなく、電気的接点又は機械的可動部を有する実装部品に適用できるものであり、特に摺動部を有するものに好適である。
【００４０】
ところで、実装する部品によっては、対応するランド列が一列ではないものがある。
図６（ｄ），図６（ｅ）に上述した実施例以外の並びの他のランド４０，４１を示す。
これらは、３つあるいは４つのランドが２列相当に配列されているものであるが、２列をまとめてランド列としそれらに外接する四角形の領域を範囲とすればよい。また、ランドの配列方向の幅Ｌ４０，Ｌ４１についても図に示す長手方向幅となる。
【００４１】
さらに、図６（ｆ）には、形状が円形のランド４２の場合を示している。
この場合のランド列の範囲４２Ｂは、ランド列に外接する四角形の領域とすればよい。そして、ランドの配列方向の幅Ｌ４２は図に示す長手方向幅である。
【００４２】
このように、ランドの数が増えても、また、ランド形状が四角以外の形状でも同様にランド列と範囲を決めることができるものである。
【００４３】
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明によれば、リフロー半田付け時に生じるフラックスのランドからの拡散移動を妨げる手段を、ランドから電気的接点又は機械的可動部に至る沿面経路の途中に設けたので、このフラックスが実装部品の電気的接点又は機械的可動部に付着して接触抵抗を増やしたり、機械的動作を重くして電気的又は機械的特性を損ねることがないという効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実装済みプリント配線板の実施例におけるプリント配線板を示す平面図である。
【図２】本発明の実装済みプリント配線板の実施例を示す平面図である。
【図３】本発明の実装済みプリント配線板を備えたモータの実施例におけるモータを説明する断面図である。
【図４】本発明の実装済みプリント配線板を備えたモータの実施例を示す平面図である。
【図５】本発明の実装済みプリント配線板を備えたモータの実施例を示す側面図である。
【図６】本発明の実装済みプリント配線板の実施例におけるランドを説明する概略図である。
【図７】本発明の実装済みプリント配線板の実施例における要部を説明する概略断面図である。
【図８】本発明の実装済みプリント配線板の他の実施例における要部を説明する概略断面図である。
【図９】従来の実装前のプリント配線板を説明する平面図である。
【図１０】従来の実装済みプリント配線板の要部を説明する概略断面図である。
【図１１】従来のモータを説明する平面図である。
【符号の説明】
１　ロータ１
２　コイル
３　ロータヨーク
３Ａ　環状壁
３Ｂ　孔
４　スピンドル
５　プリント配線板
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ　孔
６　焼結含油軸受
７　軸受ホルダ
８　積層コア
９　カバー
１０　スラストプレート
１３　ストップリング
１４　駆動マグネット
１６　バイアスマグネット
１７　オイルシール
１８　スイッチ
１９　可変抵抗器
２０　抜き差しコネクタ
１８Ａ，１９Ａ，２０Ａ　投影領域
２１，２２，２３　ランド
２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ　ランド列
２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ　（ランド列の）範囲（領域）
２４，２５，２６　開口部（孔部）
２８　フラックス
２９　ねじ
３０　鍔部
３０Ａ　孔
３１　オイルディフレクタ
３２　スイッチレバー（機械的可動部）
３３　外部接続端子（電気的接点）
３４，３６　凹部
４０，４１，４２　（他の）ランド
４０Ａ，４１Ａ，４２Ａ　（他の）ランド列
４０Ｂ，４１Ｂ，４２Ｂ　（他のランド列の）範囲
５０　ステータ
５１　モータ本体
５２　実装済みプリント配線板
５３　突起
ＥＫ１８，ＥＫ２０　沿面経路
Ｌ２１〜Ｌ２３，Ｌ４０〜Ｌ４２　（ランド列の長手の）幅

Claims

電気的接点又は機械的可動部を有する実装部品と
これを実装するためのランドを形成したプリント配線板とからなり、
前記実装部品をリフロー半田付けにより前記プリント配線板上に実装してなる実装済みプリント配線板において、
前記リフロー半田付け時に生じるフラックスの前記ランドからの拡散移動を妨げる手段を、前記ランドから前記電気的接点又は機械的可動部に至る沿面経路の途中に設けたことを特徴とする実装済みプリント配線板。
前記手段は、孔部又は凹部であることを特徴とする請求項１記載の実装済みプリント配線板。
電気的接点又は機械的可動部と複数の電極とを有する実装部品と、
これを実装するプリント配線板とからなり、
前記プリント配線板の表面に前記電極の位置に対応するように複数のランドを配列して形成し、前記実装部品を実装してなる実装済みプリント配線板において、
配列した前記複数のランドをランド列としたとき、前記プリント配線板の前記ランド列に外接する略四角形の領域の外側近傍に、前記ランド列と対向した孔部又は凹部を前記ランド列の長手幅以上の幅を有するように形成したことを特徴とする実装済みプリント配線板。
ステータと、ロータとを備えたモータ本体と、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の実装済みプリント配線板とからなり、前記プリント配線板に、前記モータ本体を回転駆動する為の回路と前記モータ本体の位置決めをする為の孔とを形成し、前記孔に前記ステータが係合するようにして前記実装済みプリント配線板と前記モータ本体とを一体化したことを特徴とする実装済みプリント配線板を備えたモータ。