JP2004153088A

JP2004153088A - 電子部品の実装モジュール

Info

Publication number: JP2004153088A
Application number: JP2002317730A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Mase; 知行間瀬; Michio Terakura; 道生寺倉
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】はんだ付け部の応力発生を抑制した電子部品の実装モジュールを提供する。
【解決手段】配線基板２は挿入孔２１とリード孔２２を有している。トランジスタ３は本体３１と外部リード３２から構成されている。外部リード３２は先端から先端部３２１、中間部３２２、挿通部３２３を有する。リード孔２２と先端部３２１は、第１のはんだ付け部４によって電気的に接続される。また、第２のはんだ付け部５によって、挿通部３２３と配線基板２が機械的に固定されている。外部リードへ伝わった振動は挿通部３２３と配線基板２を固定している第２のはんだ付け部５で吸収され、先端部３２１とリード孔２２を電気的に接続している第１のはんだ付け部４へ伝わることが抑制される。従って第１のはんだ付け部４に発生する応力が小さく、クラックによる導通不良を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品の実装モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
配線基板に実装される電子部品は通常、基板にはんだ付けをする。特に自動車に搭載する電子機器に使用する基板は、その使用環境により振動、熱、埃などさまざまな影響を受ける。特に振動は各電子部品に伝達され、はんだ付け部に悪影響を及ぼす。図６に従来の電子部品の実装モジュールを示す。トランジスタ３に伝わった振動は、その外部リード３２を伝わり、はんだ付け部８で吸収される。ところが、はんだ付け部８は電気的に接続されている為、発生した応力によりクラックが発生すると導通不良が発生する虞がある。
【０００３】
この問題に対して、電子部品の外部リードに形成された保持部を基板にはんだ付けして、導通部のはんだ付け部にかかる応力を抑制する方法が公知となっている。（例えば、特許文献１参照。）また、電子部品の外部リードを直線状でない形状にして、発生する振動を外部リードのばね性で減衰させる方法が公知となっている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２７９５７９号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−２２３８１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では外部リードを保持部で折り返すために、外部リードの成形が単純な成形法では困難である。また外部リード自体の長さも長くする必要があり、実用的ではなかった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の発明では、外部リードのばね性による振動の減衰が十分ではなかった。また、専用の形状の外部リードが必要とされ、実用的ではなかった。
【０００８】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、はんだ付け部に発生する応力を抑制する電子部品の実装モジュールを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、電子部品の外部リードと配線基板の配線が電気的に接続される電子部品実装モジュールにおいて、前記配線基板は挿入孔と接続部とを有し、前記外部リードは先端部と中間部と挿通部とを有し、前記外部リードは前記挿入孔から電子部品本体に対して配線基板の反対面である裏面へ挿通され、前記先端部は前記接続部に電気的に接続され、前記中間部は前記先端部と前記挿通部の間に位置し配線基板の裏面に配設される。
【００１０】
従って、外部リードの先端部、中間部、挿通部のばね性により電子部品の振動が減衰され、先端部と接続部のはんだ付け部にかかる応力が抑制される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記挿通部が固定手段によって前記配線基板に固定されている。従って、電子部品の振動が固定手段によって固定されている部分で吸収され、はんだ付け部に応力がさらに抑制される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記固定手段がはんだ付けである。従って、先端部と接続部をはんだ付けするのと同一工程で、挿通部と配線基板を固定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記挿通部と前記先端部はそれぞれ前記配線基板に対して垂直方向に配置されている。従って、配線基板の接続部であるリード孔が配線基板に対して垂直に形成され、加工が容易である。また、挿通部と配線基板との固定も容易である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記挿入孔がスリット状に形成されている。従って、外部リードを挿入孔に挿入するのが容易である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記外部リードが３本以上であり、それぞれの外部リードに対応する前記接続部が一直線上にない。従って、外部リードの構造が強化され、電子部品が振動しにくくなり、はんだ付け部の応力が抑制される。また、各接続部の互いの距離が長くなり短絡を抑制できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車に搭載する電子機器の電子部品モジュールに具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。
【００１７】
図１（ａ）は本発明の電子部品モジュール１の上面図、図１（ｂ）はＡ−Ａで切断した断面図である。電子部品モジュール１は配線基板２に電子部品としてのトランジスタ３が、第１のはんだ付け部４と第２のはんだ付け部５と固定ビス６とによって固定されている。
【００１８】
配線基板２はスリット状に形成された挿入孔２１と図示しない配線が施された接続部としてのリード孔２２を有している。リード孔２２は図１（ａ）の紙面に対して上からリード孔２２ａ，２２ｂ，２２ｃと３ヶ所ある。リード孔２２ｂはリード孔２２ａ，２２ｃより図１（ａ）の紙面に対して左に位置し、リード孔２２ａ，２２ｂ，２２ｃが一直線上にないように配置されている。挿入孔２１も同様に図１（ａ）の紙面に対して上から挿入孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃと３ヶ所ある。挿入孔２１ｂはリード孔２２ｂと同様に図１（ａ）の紙面に対して左に位置している。
【００１９】
トランジスタ３は本体３１と外部リード３２から構成されている。外部リード３２は図１（ａ）の紙面に対して上から外部リード３２ａ，３２ｂ，３２ｃと３本ある。外部リード３２ａ，３２ｂ，３２ｃはそれぞれ先端から先端部３２１、中間部３２２、挿通部３２３を有する。先端部３２１と挿通部３２３はそれぞれ実装状態において配線基板２に対して垂直方向に配置されるように屈曲されている。中間部３２２は先端部３２１と挿通部３２３の間に位置する。外部リード３２ｂの先端部３２１、中間部３２２、挿通部３２３は、リード孔２２ｂ及び挿入孔２１ｂにあわせて、外部リード３２ａ，３２ｃの先端部３２１、中間部３２２、挿通部３２３より図１（ａ）の紙面に対して左に位置している。
【００２０】
外部リード３２は挿入孔２１から配線基板２に挿入される。挿入孔２１の長さは外部リード３２が通過できる長さにあわせてある。先端部３２１はリード孔２２を通って配線基板の裏面から表面へ挿入される。よって中間部３２２は配線基板２の裏面に配設され、挿通部３２３は挿入孔２１に位置する。
【００２１】
リード孔２２と挿入孔２１は周辺及び内面に図示しないメッキ層が形成されている。リード孔２２と先端部３２１は、第１のはんだ付け部４によって電気的に接続されている。また、挿入孔２１の周辺及び内面と挿通部３２３に施された第２のはんだ付け部５によって、挿通部３２３と配線基板２が機械的に固定されている。また、本体３１は固定ビス６によって配線基板２に固定されている。
【００２２】
次に上記のように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【００２３】
電子部品モジュール１に振動が加わった場合、トランジスタ３の中でも本体３１に大きな振動が伝わる。その振動のうち配線基板２に対する振動は固定ビス６によっても吸収されるが、固定ビス６と穴とのガタなどによりすべて吸収されることは無く、外部リード３２へ伝わる。外部リードへ伝わった振動は挿通部３２３と配線基板２を固定している第２のはんだ付け部５で吸収され、先端部３２１とリード孔２２を電気的に接続している第１のはんだ付け部４へ伝わることが抑制される。
【００２４】
また、仮に第２のはんだ付け部５にクラックが発生したとしても、先端部３２１、中間部３２２、挿通部３２３は屈曲されて形成されているので通常に比べてばね性が大きく、振動が減衰して、第１のはんだ付け部４にかかる応力が抑制される。
【００２５】
一方、外部リード３２が配線基板２の裏面に配設されている為、外部リードがはんだ付けされる前においても搬送中に傾きや脱落が発生する虞がない。
【００２６】
本実施の形態は以下に示す効果を有する。
【００２７】
（１）外部リード３２へ伝わった振動は挿通部３２３と配線基板２を固定している第２のはんだ付け部５で吸収され、先端部３２１とリード孔２２を電気的に接続している第１のはんだ付け部４へ伝わることが抑制される。従って第１のはんだ付け部４に発生する応力が小さく、クラックによる導通不良を抑制することができる。
【００２８】
（２）仮に第２のはんだ付け部５にクラックが発生したとしても、先端部３２１、中間部３２２、挿通部３２３は屈曲されて形成されているのでばね性が大きく、振動が減衰して、第１のはんだ付け部４にかかる応力が抑制される。従って、クラックによる導通不良を抑制することができる。
【００２９】
（３）外部リード３２が配線基板２の裏面に配設されている為、外部リードがはんだ付けされる前においても搬送中に傾きや脱落が発生する虞がない。
【００３０】
（４）挿通部３２３が配線基板２に第２のはんだ付け部５によって機械的に固定されている。従って、第１のはんだ付け部４と同一工程で挿通部３２３と配線基板２を固定することができる。
【００３１】
（５）挿通部３２３と先端部３２１はそれぞれ配線基板２に対して垂直方向に配置されている。従って、リード孔２２が配線基板２に対して垂直に形成され、加工が容易である。また、挿通部３２３と配線基板２との固定も容易である。
【００３２】
（６）挿入孔２１はスリット状に形成されている。従って外部リード３２を挿入するのが容易である。
【００３３】
（７）リード孔２２ａ，２２ｂ，２２ｃは一直線上にない。従って、対応する外部リード３２の構造が強化されてトランジスタ３が振動しにくくなり、第１のはんだ付け部４にかかる応力が抑制され、クラックによる導通不良を抑制することができる。また、各リード孔２２の互いの距離が長くなり短絡を抑制できる。
【００３４】
（８）先端部３２１、中間部３２２、挿通部３２３は単純に屈曲されて形成されている。したがって、専用の形状の外部リードが必要とされない。
【００３５】
実施の形態は前記に限らず、例えば次のように構成してもよい。
【００３６】
○ 本体３１は固定ビス６によって配線基板２に固定された構成に限らない。固定されていなくても良いし、固定ビス以外例えば接着されていてもよい。また、固定先が配線基板２でなくてもよい。
【００３７】
○ 本体３１は配線基板２に対して平行に設置されていなくても良い。図２に示すように、配線基板２に対して垂直に設置されていても、斜めでもよい。
【００３８】
○ 挿通部３２３と配線基板２の固定手段ははんだ付けに限らない。例えば接着でもよい。
【００３９】
○ 挿入孔２１は単純なスリット形状に限らない。図３に示すように、各スリットがつながった形状でも良い。またスリットでなくても、外部リード３２が挿入でき、挿通部３２３と配線基板２が固定手段で固定できればよい。
【００４０】
○ 接続部としてリード孔２２に限らない。例えば図４のような孔でない接続部７に図示しない配線を設けて、電気的に接続できればよい。この場合、第１のはんだ付け部４が片面だけとなり実装面積の有効活用ができる。
【００４１】
○ 先端部３２１は配線基板２に対して垂直方向に配置されていることに限らない。例えば図５のように斜めでもよい。
【００４２】
○ 電子部品としてはトランジスタ３に限らない。コンデンサーなどの外部リードが２本の電子部品でも良いし、３本以上の素子でもよい。
【００４３】
前記実施の形態から把握できる技術的思想（発明）について以下に記載する。
【００４４】
（１）前記先端部と前記中間部と前記挿通部が成形された後、前記外部リードが前記挿入孔へ挿入される請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子部品の実装モジュール。この場合、前記外部リードの成形が容易である。
【００４５】
（２）前記外部リードが前記挿入孔へ挿入された後、前記先端部と前記中間部と前記挿通部が成形される請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子部品の実装モジュール。この場合、前記挿入孔を小さくすることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明では、はんだ付け部に発生する応力を抑制する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施例の上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａで切断した断面図。
【図２】本発明における別の実施の形態を示す要部断面図。
【図３】本発明における別の実施の形態を示す上面図。
【図４】本発明における別の実施の形態を示す要部断面図。
【図５】本発明における別の実施の形態を示す要部断面図。
【図６】（ａ）は従来の電子部品実装モジュールを示す上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂで切断した断面図。
【符号の説明】
１…電子部品実装モジュール、２…配線基板、３…電子部品としてのトランジスタ、４…電気的に接続する第１のはんだ付け部、５…固定手段としての第２のはんだ付け部、２１…挿入孔、２２…接続部としてのリード孔、３２…外部リード、３２１…先端部、３２２…中間部、３２３…挿通部

Claims

電子部品の外部リードと配線基板の配線が電気的に接続される電子部品実装モジュールにおいて、前記配線基板は挿入孔と接続部とを有し、前記外部リードは先端部と中間部と挿通部とを有し、前記外部リードは前記挿入孔から電子部品本体に対して配線基板の反対面である裏面へ挿通され、前記先端部は前記接続部に電気的に接続され、前記中間部は前記先端部と前記挿通部の間に位置し配線基板の裏面に配設される電子部品の実装モジュール。
前記挿通部が固定手段によって前記配線基板に固定されている、請求項１に記載の電子部品の実装モジュール。
前記固定手段がはんだ付けである請求項２に記載の電子部品の実装モジュール。
前記挿通部と前記先端部はそれぞれ前記配線基板に対して垂直方向に配置されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子部品の実装モジュール。
前記挿入孔がスリット状に形成されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子部品の実装モジュール。
前記外部リードが３本以上であり、それぞれの外部リードに対応する前記接続部が一直線上にない請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子部品の実装モジュール。