JP2005217160A

JP2005217160A - 回路基板の部品固定装置および固定法

Info

Publication number: JP2005217160A
Application number: JP2004021620A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Matsuo; 治之松尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-11
Also published as: US20050167155A1; US7232958B2

Abstract

【課題】生産性を阻害することなく回路基板に部品の固定を行って耐震性を向上すると共に、部品のリードを正確に挿入することが可能な部品固定装置を得る。
【解決手段】プリント配線などを有する回路基板４と、この回路基板４に実装され、プリント配線と共に電子回路を構成する電子部品を内蔵するパッケージ部１ａとこの電子部品をプリント配線などに接続する外部リード１ｂとを有する実装部品１と、回路基板４に固定されて実装部品１を保持する合成樹脂など絶縁材よりなるホルダ２とを備え、ホルダ２には実装部品１のパッケージ部１ａを保持固定する保持部２ｅと、リード１ｂを回路基板２のスルーホール４ｂに導くリード穴２ｂとが設けられるようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、ホールＩＣ型電流センサなどの部品を回路基板に実装する場合における部品の固定装置並びに固定法に関するものである。

回路基板に複数の口出しリードを有するホールＩＣ型電流センサやパワートランジスタなどの大型部品を搭載して使用する場合、部品が回路基板に半田付けされたリードの剛性により保持されるため、使用状態における耐振性が問題となると共に、生産工程での取扱中にリードが変形して部品の正確な位置が保持できないという問題が発生する。また、部品の複数のリードを回路基板のスルーホールに挿入するとき、部品のリード位置を回路基板のスルーホール位置と完全に合致させることが困難であるため、実装作業の生産性を大きく阻害するという問題があった。

このために、耐振性に対しては回路基板と部品とを接着性の樹脂により固定したり、位置保持に対しては生産工程中に位置修正行程を設けたりする必要があり、また、部品のリード位置と回路基板のスルーホール位置との不一致に対しては、治具を使用してリード位置を修正しながら実装する部品実装装置や、多リード部品のリード挿入方法などが提案されている。

例えば、特許文献１には、コンベア上の回路基板の実装位置に挿入治具を設け、実装部品のリード端子が挿入治具のガイド穴を通して回路基板のスルーホールなどの挿入穴に挿入されるようにしたものにおいて、挿入治具のガイド穴には挿入側の開口縁部周囲に穴の内方に傾斜する呼び込み部が形成されており、実装部品のリード端子に位置バラツキがあってもリード端子は呼び込み部からガイド穴に呼び込まれ、容易に回路基板の挿入穴に挿入されることが開示されている。

また、特許文献２には、部品を搬送して回路基板に装着する治具にリード整列部材を備えており、リード整列部材は両側からリードを挟み込んで位置を保持するものであって、所定位置にはリードの位置保持のための凹所が設けられており、凹所の開口部にはテーパ状の傾斜が形成されていて、リード整列部材が実装部品のリードの位置保持を行うとき、リード位置にバラツキがあってもテーパ状の傾斜によりリードが凹所に滑り込んで回路基板の挿入穴位置に保持されるようにした技術が開示されている。

特開平０９−０８３１９９号公報（第４頁、第９、１０図）特開平０５−３４３８９８号公報（第５頁、第５〜８図）

以上のように、回路基板に対する搭載部品の位置は部品装着後の行程にて修正され、樹脂などにより強度補強が行われるが、修正行程は生産性を阻害するものであり、樹脂固定は塗布または充填の後、キュアを行う必要があって生産の流れを阻害するものである。また、特許文献１および２に示された位置決め治具は、リード位置修正のためのみに必要なものであって可能な限り使用を避ける方が生産性は向上するものであり、自動挿入ラインにおいては搬送される回路基板と治具とを精度良く位置設定を行う必要があり、僅かの位置ずれにより挿入不良を引き起こす可能性を残すものである。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、生産性を阻害することなく回路基板に対する部品の固定を行って耐震性を向上すると共に、部品のリードを正しい位置に挿入することが可能な部品固定装置および固定法を得ることを目的とするものである。

この発明に係る回路基板の部品固定装置は、部品を搭載して電子回路を形成する回路基板と、回路基板に搭載され、電子部品を内蔵するパッケージ部と電子部品と回路基板とを接続する外部リードとを有する実装部品と、回路基板に固定され実装部品を保持する絶縁材よりなるホルダとを備え、ホルダには実装部品のパッケージ部を保持固定する保持部と外部リードを回路基板のスルーホールに導くリード穴とが設けられるようにしたものである。

また、この発明に係る回路基板の部品固定法は、実装部品のパッケージ部を挟持する保持部と、実装部品のリードを回路基板のスルーホールに導くリード穴とを有するホルダを回路基板に固定し、ホルダのリード穴を実装部品の挿入側が大径側となるテーパ状に形成すると共に、保持部は少なくとも実装部品の挿入側を除いて実装部品を挟持することが可能な寸法とし、実装部品をホルダに挿入することにより実装部品がホルダに保持固定されると共にリードが回路基板のスルーホールに挿入されるようにしたものである。

このように構成した回路基板の部品固定装置および固定法によれば、回路基板に実装部品を組み付けるとき、実装部品をホルダに所定の深さまで挿入することのみにより、リードの位置が修正されて正確にスルーホールに挿入され、また、実装部品が確実にホルダに固定されて耐振性の確保が可能になるものであり、組み立て時に特別な治具や装置を必要とせず、また、生産の流れを阻害する行程を設定する必要もなく、耐振性に優れた回路基板製品を効率よく生産することができると共に、実装部品の位置精度を向上することができるものである。

実施の形態１．
図１および図３は、この発明の実施の形態１による回路基板の部品固定装置および固定法を説明するもので、図１は、回路基板に取り付けられて実装部品を保持すると共に、実装部品組み付け時に位置決めを行うホルダの断面図、図２は、回路基板に取り付けられたホルダが実装部品を保持している状態を示す斜視図、図３は、実装部品の固定状態を説明する説明図である。

図において、実装部品１を保持するホルダ２は例えば合成樹脂など絶縁材により構成され、ホルダ２は例えば取付脚３が回路基板４の取付穴４ａに挿入されて熱カシメなどにより回路基板４に固定される。ホルダ２の回路基板４と接する底板部２ａには実装部品１のリード位置に回路基板４のスルーホール４ｂの位置と合致するリード穴２ｂが設けられており、リード穴２ｂは、実装部品１側が大径となるようにテーパ部２ｃが形成される共に、例えば図３に示すようにホルダ２に挿入された実装部品１はホルダ２の背面２ｄと前面の保持部２ｅとの間に弾性的に保持されるように形成されている。

すなわち、実装部品１は電子部品を内蔵するパッケージ部１ａとこの電子部品を回路基板４の配線に接続するリード１ｂとを有しているが、パッケージ部１ａがホルダ２に固定されるものであり、図３の点線にて示した形状がホルダ２の成型時の形状であり、実線で示した形状が実装部品１の挿入による弾性変形を示した形状である。従って、ホルダ２の背面２ｄと前面の保持部２ｅとの間の寸法（図３のｗ）は、保持部においては実装部品１のパッケージ部１ａの寸法より小さく設定されるが、挿入を容易とするために実装部品１の挿入側（図の上方）はパッケージ部１ａの寸法より大きく設定され、少なくとも保持部２ｅは弾性を有するように形成される。

このように形成されたこの発明の実施の形態１による部品固定装置において、回路基板４には必要な箇所にホルダ２が例えば熱カシメなどにより予め取り付けられて組み立てラインに投入される。組み立てラインにおいて実装部品１が組み立てられるときには実装部品１をホルダ２に挿入することにより、実装部品１はホルダ２の背面２ｄと保持部２ｅとの間に挟持され、ホルダ２を介して回路基板４に固定されると共に、実装部品１のリード１ａはテーパ部２ｃの形状に倣って案内されながらリード穴２ｂに挿入され、回路基板４のスルーホール４ｂに正確に挿入され、印刷されたプリント配線とはハンダなどにより接続される。

従って、組み立てラインにおいては実装部品１をホルダ２に所定の深さまで挿入することにより、リード１ａの位置決めと実装部品１の耐振性が確保されるものであり、組み立てラインに特別な装置を必要とせず、また、生産の流れを阻害する行程を設定する必要もなく、耐振性に優れた回路基板製品を効率よく生産することができるものである。なお、図１に示すように、ホルダ２の内側面に細いリブ状突起２ｆを設けることにより実装部品１を保持して耐震性を向上しても良く、ホルダ２の背面２ｄと保持部２ｅとによる挟持とリブ状突起２ｆとを併用することによりさらに耐振性を向上させることもできるものである。

この発明による回路基板の部品固定装置および固定法は、車両用制御装置など耐振性を必要とする制御機器のパワー部品やホールＩＣ型電流センサなどの回路基板に対する組み付けに適用できるものである。

この発明の実施の形態１による回路基板の部品固定装置に使用するホルダの断面図である。この発明の実施の形態１による回路基板の部品固定装置の組み立て状態を示す斜視図である。この発明の実施の形態１による回路基板の部品固定装置の部品固定状態を説明する説明図である。

符号の説明

１実装部品、１ａパッケージ部、１ｂリード、
２ホルダ、２ａ底板部、２ｂリード穴、２ｃテーパ部、２ｄ背面、
２ｅ保持部、２ｆリブ状突起、
３取付脚、４回路基板、４ａ取付穴、４ｂスルーホール。

Claims

部品を搭載して電子回路を形成する回路基板、前記回路基板に搭載され、電子部品を内蔵するパッケージ部と前記電子部品と前記回路基板とを接続する外部リードとを有する実装部品、前記回路基板に固定され前記実装部品を保持する絶縁材よりなるホルダを備え、前記ホルダには前記実装部品のパッケージ部を保持固定する保持部と、前記外部リードを前記回路基板のスルーホールに導くリード穴とが設けられたことを特徴とする回路基板の部品固定装置。
前記ホルダのリード穴には前記実装部品の挿入側が大径になるようにテーパが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の部品固定装置。
前記ホルダの前記保持部は弾性を有しており、前記保持部とこの保持部に対向する面との間に前記実装部品を挟持すると共に、前記保持部と前記保持部に対向する面との間の寸法が、前記実装部品の挿入側は前記実装部品の寸法より大きく、挿入側を除く部分は前記実装部品の寸法より所定値小さく形成されていることを特徴とする請求項１および請求項２に記載の回路基板の部品固定装置。
実装部品のパッケージ部を挟持する保持部と、前記実装部品のリードを回路基板のスルーホールに導くリード穴とを有するホルダを前記回路基板に固定し、前記ホルダのリード穴を前記実装部品の挿入側が大径側となるテーパ状に形成すると共に、前記保持部は少なくとも前記実装部品の挿入側を除いて前記実装部品を挟持することが可能な寸法とし、前記実装部品を前記ホルダに挿入することにより前記実装部品が前記ホルダに保持固定されると共に前記リードが前記回路基板のスルーホールに挿入されることを特徴とする回路基板の部品固定法。