【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リード端子を備えた回路部品が実装されている電気回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気回路を構成するさまざまな回路部品には、リード端子を備えたものがある。通常、このリード端子を備えた回路部品は、回路基板の配線パターンが形成された裏面からリード端子を挿入穴へ根元まで挿入させて、回路部品と回路基板の間に隙間をなくし、配線パターンとリード端子をハンダ付けして実装している。しかし、下記の理由でこの回路部品を回路基板から浮かせて実装させることもある。
【０００３】
一つ目の理由としては、表示部品を外装パネル付近に配置させるためや、部品からの放熱があるために回路部品を意図的に浮かせて実装する場合である。この場合、回路部品と回路基板の隙間の高さを規制するため、回路部品を保持するスペーサー部材やサポート部材を使用したり（例えば、特許文献１参照）、リード端子にキンク加工をしたり、偏平部を形成して２回直角に折り曲げることで回路部品の倒れを防止すると共に回路基板から回路部品までの高さの調整をしている（例えば、特許文献２参照）。また、冶具に回路部品を挿入する穴を形成し、冶具から突出したリード端子を回路基板の挿入穴へ挿入してハンダ付けを行っている。
【０００４】
二つ目の理由としては、回路部品の底面が平らでなかったり、リードピッチと挿入穴のピッチが合わないためにリード端子をリードフォーミングをした時や、ハンダ槽によってハンダ付けした時に、リード端子の形状やハンダの表面張力によって、意図せずに回路部品が回路基板から離れてしまう場合である。これを防ぐために、両面スルーホール基板を用いたり、スルーホールにハトメを打ち込んだり、回路基板から貫通したリード端子をクリンチ加工している。
【０００５】
回路基板から離れた状態で実装されている回路部品に、上方からリード端子軸方向の下向きに力が加わると、リード端子と配線パターンをハンダ付けしているハンダ接合部に力が集中してしまう。そのため、ハンダクラックが発生したり、配線パターンの銅箔と回路基板の母材とが剥がれてパターン剥離を起こしてしまう。
【０００６】
そのため、ハンダ接合部の強度を増加させる技術としては、配線パターンと回路部品のリード端子とのハンダ付け接合部にプッシュナットを内在させて、ハンダ付け面積を広げてハンダ接合部の強度を増化させている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２３３９２４号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０８５７１号公報
【特許文献３】
実開平５−３６８７３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようにスペーサーやサポート部材を使用すると、回路部品の回路基板からの高さやリードピッチの違いによって、各種スペーサーやサポート部材を用意しなければならず、部品点数が多くなりコストがかかる。また、キンク加工や特許文献２のようにリード端子を変形加工させてしまうと、変形させた部分の強度が弱くなるため、上から力が加わったときに変形部分が破損する恐れがある。また、冶具を使用すると配線パターンに応じて穴を形成させるためにコストがかる。
【０００９】
クリンチ加工はクリンチを強くすると回路部品が破損してしまう。また、両面スルーホール基板は片面基板やスルーホールのない両面基板よりも高価なのでコストがかかってしまう。また、ハトメを打ち込むと回路基板の表面に凸部ができるので表面実装部品の実装工程でクリームハンダ印刷が安定しない。さらに、ハンダ付けランドの面積が拡大すると、ハンダ接合部の強度は増加するが、高密度に回路部品等を実装するには限界がある。もし、ハンダ付けランドの面積を広げると、ハンダ付けに必要な熱が逃げてしまうために大きな熱量を必要とし、回路部品にダメージを与えてしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、リード端子を備えた回路部品を実装する際に、回路基板から回路部品までの高さを簡便に位置決めし保持できると共に、回路部品の上方からかかる力に対してハンダクラックや配線パターンのパターン剥離を防止することができる電気回路基板を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
少なくとも一方の面に配線パターンが形成された回路基板の他方の面側から、電気回路を構成する回路部品のリード端子を挿入穴に挿入させ、回路基板から突出したリード端子と配線パターンとが電気的に接続された電気回路基板において、挿入穴の径よりも大きな外形からなる接触部を、少なくとも外形の一部に備えた導電性の固定補助部材が、リード端子に固着され、かつ接触部が回路基板の他方の面に接触しており、配線パターンと回路基板より突出したリード端子及び固定補助部材の少なくともどちらか一方がハンダ付けされているものである。
【００１２】
回路部品は、リード端子に固着された固定補助部材によって、回路基板から所定の高さに保持されているものである。
【００１３】
リード端子と固定補助部材は、電気的導通が可能な固着手段によって強固に固着されているものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、固定補助部材の形状を示す。金属製の固定補助部材２は、回路基板に形成された挿入穴の直径よりも大きな外径を備えた接触部であるフランジ部３と回路基板の挿入穴に挿入させる筒部５とリード端子７を挿通させる貫通穴６とが一体に形成されている。
【００１５】
図２に示すように、リード端子７に固定補助部材２を取付けるには、貫通穴６にリード端子７を貫通させて、フランジ部３付近の筒部５を圧着して固着させている。この時、回路部品１０から固定補助部材２までの間隔は、回路部品１０を回路基板１３から浮かす高さ分のスペースを設けて、固定補助部材２を固着させておく。
【００１６】
図３に示すように、回路基板１３の配線パターン１８が形成されている面の裏面側から、固定補助部材２が固着されたリード端子７を回路基板１３に設けられた挿入穴１４へ、フランジ部３が回路基板１３に接触するまで挿入させる。そして、回路基板１３から突出した固定補助部材２と配線パターン１８をハンダ付けする。この時に、予め回路部品１０を回路基板１３から浮かせる高さに固定補助部材２を固着させているので、例えば、ＬＥＤなどの表示部品を外装パネルなどに設けられている開口部から露呈させることができる。
【００１７】
この固定補助部材２はハンダ付け性の良い金属材料によって形成されている。この固定補助部材２とリード端子７は圧着によってしっかりと固着されており、固定補助部材２とリード端子７の電気的な導通が十分に得ることができるため、回路基板１３から突出した固定補助部材２と配線パターン１８とをハンダ付けによって固定している。さらに、リード端子７にはハンダ付けを行っていないので、リード端子７のハンダ付け性は問題にならない。そのため、ハンダ１９がリード端子７に付きやすくするように表面処理を行う必要がないので、リード端子７の表面処理作業を省略できるのでコスト削減になる。また、リード端子７にアルミやＳＵＳなどのハンダ付け性の悪い材質を使用することもできる。従って、回路部品１０を選定する際の選択肢が増え、より安い回路部品を選ぶことができるのでコストを削減できる。
【００１８】
このように、固定補助部材２を固着させたリード端子７を配線パターン１８にハンダ付けした回路部品１０の上方から、リード端子７の軸方向の下向きに大きな力が加えられると、リード端子７を介して固定補助部材２に力がかかる。この力はフランジ部３と回路基板１３の接触面１３ａで受け止められる。従って、固定補助部材２と配線パターン１８をハンダ付けした箇所では、力の影響を受けないのでハンダクラックやパターン剥離が起こることはない。
【００１９】
図４に示す例は、予め固定補助部材２を回路基板１３にハンダ付けしておくものである。固定補助部材２の筒部５を配線パターン１８の備えてある面の裏面から、挿入穴１４にフランジ部３が回路基板１３に接触するまで挿入し、回路基板１３から突出した筒部５と配線パターン１８をハンダ付けする。そして、回路部品１０のリード端子７を固定補助部材２の貫通穴６挿入し、フランジ部３を圧着してリード端子７を固着させる。この時、フランジ部３は回路基板１３の挿入穴の径よりも十分大きいため、回路基板１３とフランジ部３の接触面１３ａには影響はない。これにより、予め固定補助部材２を回路基板１３の配線パターン１８にハンダ付けさせておき、回路部品１０のリード端子７をフランジ部３で圧着させて固着させるので、回路部品１０はハンダ付けをする際の熱によるダメージを受けることはない。
【００２０】
図５に示すように、この例では固定補助部材２の形状を、挿入穴１４の径よりも大きな外径とリード端子７を挿通させる貫通穴６とを備えた略円筒形にしたものである。
【００２１】
図６に示すように、リード端子７を貫通穴６に挿通させて、略円筒形の固定補助部材２の側面を圧着して、リード端子７と固定補助部材２を固着させる。そして、配線パターン１８の裏面側からこのリード端子７を挿入穴１４へ、固定補助部材２が回路基板１３に接触するまで挿入させる。そして、回路基板１３から突出したリード端子７と配線パターン１８とをハンダ付けする。
【００２２】
固定補助部材２の外形は、挿入穴１４の径よりも大きいので、この底面２０が接触部となっている。従って、回路部品１０の上方から大きな力がリード端子７の軸方向の下向きに加えられると、リード端子７を介してこの固定補助部材２に力がかかる。従って、固定補助部材２の底面２０と回路基板１３の接触面２１でこの力を受け止めているので、リード端子７と配線パターン１８をハンダ付けしている箇所では力の影響を受けないので、ハンダクラックやパターン剥離が起こることはない。
【００２３】
なお、固定補助部材は必ずしも本実施例で使用したような円筒形に限るものではなく、例えば、四角柱、平板形状等の形状をしていてもリード端子に強固に固着できて、挿入穴の径より大きな外形を備えた部材であれば良い。
【００２４】
本実施例では、固定補助部材をリード端子に固着させるのに圧着を用いたが、溶接、圧入、導電性の接着剤等を用いてリード端子と固定補助部材を固着させてもよく、その他にも配線パターンとリード端子もしくは固定補助部材を接続させるハンダよりも高温で溶ける高温ハンダを使用して、リード端子と固定補助部材の電気的導通が得られ、強固に固着できるものであれば良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、固定補助部材のリード端子への固着位置によって、回路部品を回路基板から浮かせたい高さに固定することができる。さらに、リード端子に固着された固定補助部材の接触部を、回路基板に接触させてリード端子と固定補助部材の少なくともどちらか一方と配線パターンをハンダ付けしたので、回路部品の上方からリード端子軸方向の下向きに大きな力がかけられても、リード端子を介して固定補助部材が回路基板上でこの力を受け止めるので、ハンダクラックやパターン剥離を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】固定補助部材の形状を示す斜視図である。
【図２】固定補助部材を固着させた回路部品の外観斜視図である。
【図３】回路部品を実装したときの断面図である。
【図４】実装方法を説明する断面図である。
【図５】固定補助部材の形状を示す斜視図である。
【図６】回路部品を実装したときの断面図である。
【符号の説明】
２ 固定補助部材
３ フランジ部
５ 筒部
６ 貫通穴
７ リード端子
１０ 回路部品
１３ 回路基板
１８ 配線パターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric circuit board on which circuit components having lead terminals are mounted.
[0002]
[Prior art]
Various circuit components constituting an electric circuit include those having lead terminals. Normally, a circuit component with this lead terminal is inserted into the insertion hole from the back side where the wiring pattern of the circuit board is formed to the root so that there is no gap between the circuit component and the circuit board. The lead terminals are mounted by soldering. However, this circuit component may be floated and mounted from the circuit board for the following reasons.
[0003]
The first reason is that the display component is arranged near the exterior panel or the circuit component is intentionally floated and mounted due to heat radiation from the component. In this case, in order to regulate the height of the gap between the circuit component and the circuit board, a spacer member or a support member for holding the circuit component is used (for example, refer to Patent Document 1), kink processing is performed on the lead terminal, The flat part is formed and bent at a right angle twice to prevent the circuit part from falling and the height from the circuit board to the circuit part is adjusted (for example, see Patent Document 2). Also, holes for inserting circuit components are formed in the jig, and lead terminals protruding from the jig are inserted into the insertion holes of the circuit board for soldering.
[0004]
The second reason is that when the lead terminal is lead-formed because the bottom surface of the circuit component is not flat or the lead pitch does not match the pitch of the insertion hole, or when the lead terminal is soldered with a solder bath, the lead terminal This is a case where the circuit component unintentionally leaves the circuit board due to the shape of the solder or the surface tension of the solder. In order to prevent this, double-sided through-hole substrates are used, eyelets are driven into the through-holes, and lead terminals penetrating from the circuit substrate are clinched.
[0005]
When a downward force is applied to the circuit component mounted away from the circuit board from above, the force concentrates on the solder joint where the lead terminal and the wiring pattern are soldered. . Therefore, solder cracks occur, or the copper foil of the wiring pattern and the base material of the circuit board are peeled off, causing pattern peeling.
[0006]
Therefore, as a technology to increase the strength of the solder joint, a push nut is incorporated in the solder joint between the wiring pattern and the lead terminal of the circuit component to increase the solder joint area and increase the strength of the solder joint. (For example, refer to Patent Document 3).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-233924 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-308571 [Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 5-36873 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when spacers and support members are used as described above, various spacers and support members must be prepared depending on the height of the circuit components from the circuit board and the lead pitch, which increases the number of components and costs. . Further, if the lead terminal is deformed as in kink processing or Patent Document 2, the strength of the deformed portion is weakened, so that the deformed portion may be damaged when force is applied from above. In addition, when a jig is used, it is expensive to form holes according to the wiring pattern.
[0009]
In the clinching process, when the clinching is strengthened, the circuit components are damaged. In addition, a double-sided through-hole substrate is more expensive than a single-sided substrate or a double-sided substrate without a through-hole, and therefore costs high. Further, when the eyelet is driven, a convex portion is formed on the surface of the circuit board, so that the cream solder printing is not stable in the mounting process of the surface mounting component. Furthermore, as the area of the soldering land increases, the strength of the solder joint increases, but there is a limit to mounting circuit components and the like at high density. If the area of the soldering land is increased, the heat necessary for soldering escapes, so a large amount of heat is required and the circuit components are damaged.
[0010]
The present invention has been made to solve the above problems, and when mounting a circuit component having a lead terminal, the height from the circuit board to the circuit component can be easily positioned and held, and the circuit An object of the present invention is to provide an electric circuit board capable of preventing solder cracks and pattern peeling of a wiring pattern against a force applied from above a component.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A lead terminal of a circuit component constituting an electric circuit is inserted into an insertion hole from the other surface side of the circuit board having a wiring pattern formed on at least one surface, and the lead terminal protruding from the circuit board and the wiring pattern are electrically connected. In the electrically connected electric circuit board, a conductive fixing auxiliary member having a contact portion having an outer shape larger than the diameter of the insertion hole, at least a part of the outer shape, is fixed to the lead terminal, and the contact portion is It is in contact with the other surface of the circuit board, and at least one of the wiring pattern, the lead terminal protruding from the circuit board, and the fixing auxiliary member is soldered.
[0012]
The circuit component is held at a predetermined height from the circuit board by a fixing auxiliary member fixed to the lead terminal.
[0013]
The lead terminal and the fixing auxiliary member are firmly fixed by fixing means capable of electrical conduction.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the shape of the fixing auxiliary member. The metal fixing auxiliary member 2 includes a flange portion 3 that is a contact portion having an outer diameter larger than the diameter of the insertion hole formed in the circuit board, a cylindrical portion 5 that is inserted into the insertion hole of the circuit board, and a lead terminal 7. And a through hole 6 through which is inserted.
[0015]
As shown in FIG. 2, in order to attach the fixing auxiliary member 2 to the lead terminal 7, the lead terminal 7 is passed through the through hole 6, and the cylindrical portion 5 near the flange portion 3 is pressed and fixed. At this time, the space from the circuit component 10 to the fixing auxiliary member 2 is provided with a space of a height for floating the circuit component 10 from the circuit board 13, and the fixing auxiliary member 2 is fixed.
[0016]
As shown in FIG. 3, the lead terminal 7 to which the fixing auxiliary member 2 is fixed is inserted into the insertion hole 14 provided in the circuit board 13 from the back side of the surface on which the wiring pattern 18 of the circuit board 13 is formed. Insert until the part 3 contacts the circuit board 13. Then, the fixing auxiliary member 2 protruding from the circuit board 13 and the wiring pattern 18 are soldered. At this time, since the fixing auxiliary member 2 is fixed to a height at which the circuit component 10 is floated from the circuit board 13 in advance, for example, a display component such as an LED can be exposed from an opening provided in an exterior panel or the like. it can.
[0017]
The fixing auxiliary member 2 is made of a metal material having good solderability. Since the fixing auxiliary member 2 and the lead terminal 7 are firmly fixed by pressure bonding, and the electric conduction between the fixing auxiliary member 2 and the lead terminal 7 can be sufficiently obtained, the fixing auxiliary member protruding from the circuit board 13 is obtained. 2 and the wiring pattern 18 are fixed by soldering. Further, since the lead terminal 7 is not soldered, the solderability of the lead terminal 7 does not matter. For this reason, it is not necessary to perform a surface treatment so that the solder 19 easily attaches to the lead terminal 7, so that the surface treatment work of the lead terminal 7 can be omitted, thereby reducing costs. The lead terminal 7 may be made of a material with poor solderability such as aluminum or SUS. Accordingly, the options for selecting the circuit component 10 are increased, and a cheaper circuit component can be selected, thereby reducing the cost.
[0018]
In this way, when a large force is applied downward from the upper side of the circuit component 10 in which the lead terminal 7 to which the fixing auxiliary member 2 is fixed is soldered to the wiring pattern 18, the lead terminal 7 is A force is applied to the fixing auxiliary member 2 through the gap. This force is received by the contact surface 13 a of the flange portion 3 and the circuit board 13. Therefore, in the place where the fixing auxiliary member 2 and the wiring pattern 18 are soldered, there is no influence of force, so that no solder crack or pattern peeling occurs.
[0019]
In the example shown in FIG. 4, the fixing auxiliary member 2 is soldered to the circuit board 13 in advance. The cylindrical portion 5 of the auxiliary fixing member 2 is inserted from the back surface of the surface provided with the wiring pattern 18 into the insertion hole 14 until the flange portion 3 comes into contact with the circuit board 13, and the cylindrical portion 5 protruding from the circuit board 13 and the wiring The pattern 18 is soldered. Then, the lead terminal 7 of the circuit component 10 is inserted into the through hole 6 of the fixing auxiliary member 2, and the flange portion 3 is crimped to fix the lead terminal 7. At this time, since the flange portion 3 is sufficiently larger than the diameter of the insertion hole of the circuit board 13, the contact surface 13a between the circuit board 13 and the flange portion 3 is not affected. As a result, the fixing auxiliary member 2 is soldered to the wiring pattern 18 of the circuit board 13 in advance, and the lead terminals 7 of the circuit component 10 are crimped and fixed by the flange portion 3, so that the circuit component 10 is soldered. No damage from the heat.
[0020]
As shown in FIG. 5, in this example, the shape of the fixing auxiliary member 2 is a substantially cylindrical shape having an outer diameter larger than the diameter of the insertion hole 14 and a through hole 6 through which the lead terminal 7 is inserted. .
[0021]
As shown in FIG. 6, the lead terminal 7 is inserted through the through hole 6, and the side surface of the substantially cylindrical fixing auxiliary member 2 is crimped to fix the lead terminal 7 and the fixing auxiliary member 2. Then, the lead terminal 7 is inserted into the insertion hole 14 from the back side of the wiring pattern 18 until the fixing auxiliary member 2 contacts the circuit board 13. Then, the lead terminals 7 protruding from the circuit board 13 and the wiring pattern 18 are soldered.
[0022]
Since the outer shape of the fixing auxiliary member 2 is larger than the diameter of the insertion hole 14, the bottom surface 20 serves as a contact portion. Accordingly, when a large force is applied downward from the upper side of the circuit component 10 in the axial direction of the lead terminal 7, a force is applied to the auxiliary fixing member 2 via the lead terminal 7. Therefore, since this force is received by the bottom surface 20 of the fixing auxiliary member 2 and the contact surface 21 of the circuit board 13, it is not affected by the force at the place where the lead terminal 7 and the wiring pattern 18 are soldered. Cracks and pattern peeling do not occur.
[0023]
The fixing auxiliary member is not necessarily limited to the cylindrical shape used in this embodiment. For example, the fixing auxiliary member can be firmly fixed to the lead terminal even if it has a quadrangular prism shape, a flat plate shape, etc. Any member having an outer shape larger than the diameter may be used.
[0024]
In this embodiment, crimping was used to fix the fixing auxiliary member to the lead terminal, but the lead terminal and fixing auxiliary member may be fixed using welding, press-fitting, a conductive adhesive, etc. Alternatively, any solder may be used as long as electrical connection between the lead terminal and the fixing auxiliary member can be obtained by using a high-temperature solder that melts at a higher temperature than the solder that connects the wiring pattern and the lead terminal or the fixing auxiliary member.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the circuit component can be fixed at a height at which it is desired to float from the circuit board by the fixing position of the fixing auxiliary member to the lead terminal. Furthermore, the contact portion of the fixing auxiliary member fixed to the lead terminal is brought into contact with the circuit board, and at least one of the lead terminal and the fixing auxiliary member is soldered to the wiring pattern. Even if a large force is applied downward in the direction, the fixing auxiliary member receives this force on the circuit board via the lead terminals, so that it is possible to prevent solder cracks and pattern peeling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a shape of a fixing auxiliary member.
FIG. 2 is an external perspective view of a circuit component to which a fixing auxiliary member is fixed.
FIG. 3 is a cross-sectional view when circuit components are mounted.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a mounting method.
FIG. 5 is a perspective view showing a shape of a fixing auxiliary member.
FIG. 6 is a cross-sectional view when circuit components are mounted.
[Explanation of symbols]
2 Fixing auxiliary member 3 Flange part 5 Tube part 6 Through hole 7 Lead terminal 10 Circuit component 13 Circuit board 18 Wiring pattern
