JP2005158912A - 回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気部品実装の高さ制限が厳しい装置への組み込みを目的とする。
【解決手段】 コンデンサ等の柱状部品をプリント配線基板に穴をあけ、コンデンサの端子側に対応する穴の幅を広く、端子と反対側の穴の幅を狭くする。この穴にコンデンサを落とし込み寝かせて実装する。
【選択図】 図１

Description

本発明は柱状で、一面（底面）から複数の端子（電気接点）が出ており、複数の端子が接するように作った平面に対して平行な平面で前記柱状部を切ると、切断する位置によって端子の並び方向の断面長さが変化する形状である電気素子をプリント配線基板に電気的に接続した電気回路基板に関するもので、例えば。円柱状の電解コンデンサーをその端子部をプリント配線基板に半田にて接続した電気回路基板に関するものである。

図７は従来の電気回路基板１０１であり、プリント配線基板１０３にコンデンサー１０２を半田付けした状態を表しており、この電気回路基板１０１を装置に組み込んだところを示した図である。

電解コンデンサー１０２は円柱状をしており、その一端より２つの端子１０２ａが伸びており。前記端子１０２ａはプリント配線基板１０３に開けられた２つの穴１０３ａに通されて、プリント配線基板の電解コンデンサーがある面とは反対面より端子が突き出し、この突き出した端子部１０２ａをプリント配線基板１０３に半田付けすることで電気的に接続されている。プリント配線基板１０３には電解コンデンサー１０２より高さが低い、他の電気素子も合わせて組み込まれて電気回路基板１０１を構成している。

この電気回路基板１０１は板金１０４に固定された後、装置に組み込まれ、装置は電気回路基板１０１によって制御されて決められた働きを行う。しかしながら多くの装置は小型化が進められ、電気回路基板を配置する領域が次第に狭くなってきており、本実施例も電解コンデンサーを立てて実装する領域を確保するために装置内の部品である筐体１０４の電解コンデンサーと対向する位置に電解コンデンサーを逃げるための穴１０４ａが設けられ、この穴１０４ａに電解コンデンサーの円柱部１０２ｂが入り込んだ状態で電気回路基板１０１は装置に組み込まれている。
特開平06-214436号

しかしながら上記従来例では、電解コンデンサー等の柱状の素子をプリント配線基板上に実装すると、プリント配線基板に素子の端子を差込んで素子が直立した状態となり、電気回路基板として厚みが厚いものとなってしまう。この電気回路基板を装置等に組み込む場合、組み込む空間が大きなものとなってしまうと言う問題があった。また従来例のようにプリント配線基板の上部に電解コンデンサーを逃げるための穴を設けた場合においても、電解コンデンサーが傾いたりして前記逃げ穴に電解コンデンサーを入れ込むのが困難であると言う欠点があった。また、これを解決する手段として図６に示すように電解コンデンサー１０６の端子部１０６ａを直角に曲げ、プリント配線基板１０７の穴１０７ａに差し込んで電解コンデンサーを寝かして使うことがあったが、この方法においては電解コンデンサーの足の曲げ位置が安定せずに、電解コンデンサーを寝かす領域を大きく確保する必要があり、かつ電解コンデンサーが容易に起きてしまうと言う欠点があった。さらに柱状の素子の短辺もしくは直径よりもプリント配線基板上の部品高さを低くすることができないという欠点もあった。

上記の問題点を鑑みて本出願の発明がなされた。

本出願に係る第１の発明の目的は、素子を倒して実装し、かつプリント配線基板に素子を半田付けする際などに素子がプリント配線基板より脱落することを防ぐいで作業を容易なものとし、かつプリント配線基板上の部品高さを抑えることを目的とした。

本出願に係る第２から４の発明の目的は、素子を倒して実装するためのプリント配線基板上の形状を提供するものである。

本出願に係る第５の発明の目的は、素子の端子（電気接点）にストレスをかけることなくプリント配線基板に半田付けすることである。

上記目的を達成するため、
本出願に係る第１から４の発明は、プリント配線基板に素子を埋め込む穴を設け、その穴の形状を素子の端子側は素子よりも広く、その反対側は素子よりも狭くしたことを特徴とする。

本構成により、素子の端子側はプリント配線基板に落ち込んで端子がプリント配線基板に接して止まった状態となり、かつ端子と反対側は素子の一部が穴に入り込み、外周部が前記穴に引っかかった状態で止まり、素子の脱落を防止している。

本出願に係る第５の発明は、素子の端子（リード線）を折ることなくプリント配線基板の表面（素子側）に半田付けする。

本構成により、素子の端子とプリント配線基板の表面とが同じ位置となるため、素子の端子へのストレスを極力低減することが可能となった。

以上説明したように、
本出願に係る第１の発明によれば、プリント配線基板に電気素子の一部を埋め込んだ状態で半田付けをした。これにより電気回路基盤の高さを抑えることができ、装置の狭い領域でも配置することができた。

本出願に係る第２から４の発明によれば、電気素子の一部をプリント配線基板に埋め込むため穴の形状を具体的な形状とし、これら穴の形状の違いにより電気素子の種類を変えるなどをし、部品の間違った配置を行うことを回避できた。

本出願に係る第５の発明によれば、電気素子の端子側は端子部まで電気素子がプリント配線基板上に落ち込んでいるので、端子とプリント配線基板はほぼ同一面となっており、ここで半田にて電気素子をプリント配線基板に固定している。これにより端子にストレスを加えることを回避することができた。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態であるで電気回路基板１を示す。図２に示すようにプリント配線基板（PCB）３には台形上の穴４が開いており、前記台形穴４に円柱状の電解コンデンサー２が一部を落とし込んだ状態で配置されている。電解コンデンサー２の端子２ａ側は台形穴の幅が広い方４ａに位置し、この幅は電解コンデンサーの円柱径よりも広く円柱部が穴に落ち込んで、端子２ａがプリント配線基板に引っかかる状態となっており、端子２ａはプリント配線基板に接して半田付け５（斜線部）で固定されている。他方、端子と反対側は台形状の穴の幅が狭い方４ｂに位置し、電解コンデンサー２の円柱部の一部が穴４に落ち込んで円柱部の外周が穴の端部に接して乗っている状態となっている。この状態を示すのが図３であり、電解コンデンサー２がプリント配線基板３に設けられた穴４に落とし込まれている状態を示す断面図である。

この電気回路基板１は板金６に固定され、装置に組み込まれており、電気回路基板の電気部品実装面側には筐体７が配置されている。この筐体７から部品実装面までの隙間は電解コンデンサーを寝かした高さ（円柱部の直径）よりも狭いが、プリント配線基板３の台形穴４に電解コンデンサー２が一部落ち込んで電気回路基板１を構成している。

本発明により、電解コンデンサーをプリント配線基板に設けた穴に一部を埋め込んだ状態で半田付けされていため、電気回路基板の高さを低くすることができ、装置内の狭い領域でも電気回路基板を配置することができるようになった。

また、電解コンデンサーをプリント配線基板に半田付けする際、電解コンデンサーは、その端子と円周面で穴の端部に引っかかり、落ちることがないので、半田付け作業を容易にしている。さらに、穴４の所もしくは穴４の近傍に発熱する電気部品を配置し、穴４に空気通すことで、これら発熱する電気部品の冷却を行うことも可能となった。

さらに、本実施形態においてはプリント配線基板を両面基板として部品側でコンデンサーを半田付けしているが、片面基板でコンデンサーの端子をプリント配線基板に開けられて端子用の穴（不図示）を通し、部品側と反対の面にて半田付けした場合においても同様の効果が得られる。

（他の実施形態）
第１の実施形態と同じ機能を持つものに関しては、同一番号を付け説明は省略する。

（第２の実施形態）
図４はドラムチョークを実装した第２の実施形態を示す図である。

ドラムチョーク８は円筒形で底面に端子８ａを２本持つ形状をしており、プリント回路基板３に開けられた階段状の穴９に対し、一部を落とし込んだ状態で配置されている。ドラムチョーク８の端子８ａ側は階段状の穴の幅が広い方９ａに位置し、この幅はドラムチョーク８の円柱径よりも広く円柱部が穴に落ち込んで、端子８ａがプリント配線基板に引っかかる状態となっており、端子８ａはプリント配線基板に接して半田付け５（斜線部）で固定されている。他方、端子と反対側は階段状の穴の幅が狭い方９ｂに位置し、ドラムチョーク８の円柱部の一部が穴９に落ち込んで円柱部の外周が穴の端部に接して乗っている状態となる。

本発明により、階段状の穴としても第１の実施形態と同様の効果が得られ、かつ穴の形状を変えているので、穴の形状にて配置する電子部品の種類を分けるなどの効果も得られる。

（第３の実施形態）
図５はトランジスタ１０を実装した第３の実施形態を示す図である。

トランジスタ１０は円柱部の周部の一部を平面とした断面がＤ文字形状で、底面より３本の端子を持った形状をしている。トランジスタ１０はその円周面をプリント配線基板３に開けられた三角形状の穴１１に、一部を落とし込まれた状態で配置されている。トランジスタ１０の端子１０ａ側は三角形穴１１の底辺側にあり、トランジスタ１０の端子と反対側は三角形穴１１の頂点側に配置されている。

トランジスタ１０の端子１０ａ側は円柱径より穴が広くなっており、円柱部が穴に落ち込んで、端子１０ａがプリント配線基板に引っかかる状態となっていて、端子１０ａはプリント配線基板に接して半田５（斜線部）で固定されている。他方、端子１０ａと反対側は三角形穴にトランジスタの円柱部の一部を落とし込んで円柱部の外周が穴の端部に接して乗っている状態となる。

本発明により、円柱形でなく、かつ端子の数も２本以外の電気部品に関しても第１の実施形態と同様な効果が得られる。

本発明の第一の実施形態である電機回路基盤が装置内に組み込まれた図である。 本発明の第一の実施形態である電機回路基盤を部品実装面側より見た図である。 本発明の第一の実施形態である電解コンデンサとプリント配線基板の位置関係を示した断面図である。 本発明の第二の実施形態である電機回路基盤を部品実装面側より見た図である。 本発明の第三の実施形態である電機回路基盤を部品実装面側より見た図である。 従来の別の電機回路基盤を装置内に組み込んだ図である。 従来の電機回路基盤を装置内に組み込んだ図である。

符号の説明

１,１０１ 電機回路基盤
２,１０２,１０６ 電解コンデンサー
２ａ,８ａ,１０ａ 端子
３,１０７ プリント配線基板
４,９,１１ 穴
５ 半田
６ 板金
７,１０５,１０８ 筐体
８ ドラムチョーク
１０ トランジスタ

Claims (5)

1. プリント配線基板上に柱状の電気素子を組み込まれた回路基板において、
   前記電気素子は一面から複数の端子が出ており、複数の端子が接するように作った平面に対して平行な平面で柱状部の断面を取ると、断面位置によって端子の並び方向の断面長さが変化する形状であり、かつ前記プリント配線基板上には穴が設けられており、前記穴は電気素子の端子側は幅が電気素子よりも広く、端子と反対側では電気素子よりも狭い幅となっており、前記穴に前記電気素子の一部を落とし込むようにして電気的に接続されていることを特徴とする回路基板。
2. 前記穴の形状が台形形状であることを特徴とする特許請求項１記載の回路基板。
3. 前記穴の形状が階段形状であることを特徴とする特許請求項１記載の回路基板。
4. 前記穴の形状が三角形状であることを特徴とする特許請求項１記載の回路基板。
5. 前記素子の端子を前記プリント配線基板の電気素子側の面に半田付けされたことを特徴とする特許請求項１〜4いずれか一項に記載の回路基板。
   

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