JP2006147938A

JP2006147938A - 電子部品の実装方法、電子部品及び電子部品が実装されたモジュール

Info

Publication number: JP2006147938A
Application number: JP2004337792A
Authority: JP
Inventors: Shingo Sawahara; 真吾澤原; Hiroshi Tamayama; 宏玉山; Shuji Nose; 修司野瀬
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-06-08

Abstract

【課題】回路基板に電子部品を実装したとき、回路基板の厚み方向の寸法をできるだけ小さくし、且つ、電子部品に衝撃が加えられても回路基板から外れにくくすることを課題とする。
【解決手段】電子部品１０に形成された溝２０に、回路基板１２の切欠部２２の縁部を嵌め込むことで、回路基板１２の切欠部２２に電子部品１０が挿通される。そして、回路基板１２に設けられた配線パターン１６に、電子部品１０の端子１４の屈曲部１４Ａを半田付けする。これにより、電子部品１０は回路基板１２に対して電気的に接続されて固定される。このようにして、電子部品１０を回路基板１２の表裏面に貫通させた状態で実装することで、回路基板１２の表裏に渡って出っ張るので、回路基板１２の表面又は裏面に電子部品１０を実装した場合と比較して、回路基板１２の厚み分、電子部品１０を回路基板１２に実装して形成されるモジュールの寸法を小さくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板に実装する電子部品の実装方法と、電子部品及びこの電子部品が実装されたモジュールに関する。

一般的に、回路基板上に電子部品を実装する際に、回路基板に孔を形成し、この孔に電子部品に一体形成した突起部を係止させることで、回路基板上に電子部品を固定させ、電子部品の端子と回路基板に配線されたパターンを接続する方法が用いられている（特許文献１参照）。

このような方法で、回路基板の表面又は裏面に電子部品を実装した場合、電子部品の高さと回路基板の厚みによって、回路基板と電子部品で構成されたモジュールの高さ方向のサイズが決定される。

例えば、トランスのようにサイズの大きい（高さのある）電子部品を回路基板に実装する場合、回路基板の表面又は裏面のどちら側に実装しても、モジュールの高さ方向のサイズが大きくなってしまい、モジュールを搭載する装置が大型化してしまう。

また、電子部品の端子部のみを回路基板に半田で固定する場合において、トランスのようなサイズの大きい電子部品の場合には、衝撃を受けた際に回路基板から外れてしまうことで断線して、製品としての機能が失われてしまう。
特開平４−２５４３１０号公報

本発明は、上記事実を考慮して、回路基板に電子部品を実装したとき、回路基板の厚み方向の寸法をできるだけ小さくし、且つ、電子部品に衝撃が加えられても回路基板から外れにくくすることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、配線パターンが形成された回路基板に実装される電子部品の実装方法において、前記電子部品は、前記回路基板に実装されたとき、該回路基板に対して直交する側面から突出する端子を備え、前記回路基板に形成された挿通部に挿通されて、前記端子が前記配線パターンに接続されることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、回路基板に形成された挿通部に電子部品を挿通し、電子部品の回路基板に対して直交する側面から突出する端子を、回路基板に形成された配線パターンと接続する。

このようにして、電子部品を回路基板に貫通させて実装することで、回路基板の表裏に渡って電子部品が出っ張るので、回路基板の表面または裏面に電子部品を実装した場合と比較して、回路基板の厚み分、電子部品を回路基板に実装して形成されるモジュールの寸法を小さくすることができる。

また、回路基板の表裏に電子部品を実装するモジュールの場合、回路基板の厚み方向のサイズを小さくできる。

請求項２に記載の発明では、前記電子部品には、前記回路基板と係合可能な係合部が形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、電子部品に形成された係合部に、回路基板の挿通部が係合する。これにより、電子部品が回路基板に固定された状態になる。したがって、電子部品に衝撃が加えられた場合に、この衝撃は係合部によって吸収されるので、回路基板の配線パターンに接続された端子が外れて断線する恐れがない。

請求項３に記載の発明によれば、前記係合部は、前記挿通部の縁部に係合する溝であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、電子部品に形成された溝に、回路基板の挿通部の縁部が係合することで、電子部品が回路基板に固定された状態になる。

請求項４に記載の発明では、前記係合部は、前記挿通部の縁部に当接する段部であることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、電子部品に形成された段部が、回路基板の挿通部に当接することで、電子部品が回路基板に固定された状態になる。

請求項５に記載の発明では、前記係合部は、前記挿通部に形成された凸部に係合する凹部であることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、電子部品に形成された凹部が、回路基板の挿通部に形成された凸部に係合することで、電子部品が回路基板に固定された状態になる。

請求項６に記載の発明では、配線パターンが形成された回路基板に実装される電子部品において、前記回路基板に実装されたとき、該回路基板に対して直交する側面から突出する端子を備え、前記回路基板に形成された挿通部に挿通されて、前記端子が前記配線パターンに接続されることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、電子部品には、回路基板に対して直交する側面から端子が突出している。これにより、回路基板に挿通部を形成して、この挿通部に電子部品を挿通させたとき、端子を回路基板に形成された配線パターンに接続させることが可能となる。

つまり、電子部品は回路基板の表裏から出っ張るので、電子部品を回路基板に実装して形成されるモジュールの寸法を小さくすることができる。

請求項７に記載の発明では、配線パターンが形成されると共に挿通部が形成された回路基板と、前記回路基板に実装されたとき、該回路基板に対して直交する側面から突出する端子を備え、前記回路基板に形成された挿通部に挿通されて、前記端子が前記配線パターンに接続される電子部品と、を有することを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、回路基板に対して直交する側面から端子が突出された電子部品を、回路基板に形成された挿通部に挿通させ、端子を回路基板に形成された配線パターンに接続させることでモジュールが形成されている。

本発明は上記構成としたので、回路基板に電子部品を実装したとき、回路基板の厚み方向の寸法をできるだけ小さくでき、且つ、電子部品に衝撃が加えられても回路基板から外れにくい。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態に係る電子部品１０の回路基板１２への実装方法、及び、電子部品１０について説明する。

図１に示すように、回路基板１２には、複数の配線パターン１６が形成されており、電子部品１０の端子１４が所定の配線パターン１６上に載置され、端子１４と配線パターン１６とが半田付けによって接続されることで、電子部品１０が回路基板１２に電気的に接続される構成となっている。

ここで、電子部品１０としてハウジング１８に収容されたトランスを例にとって説明する。このトランスを回路基板１２に実装したとき、回路基板１２に対して直交する方向を、ハウジング１８の上下方向とする。

図２に示すように、ハウジング１８の側面１８Ａには、端子１４が設けられている。端子１４は、略直角に屈曲された屈曲部１４Ａを有しており、略Ｌ字状とされている。この端子１４は、ハウジング１８の側面１８Ａから屈曲部１４Ａが突出するようにして、側面１８Ａに埋め込まれている。そして、この電子部品１０を回路基板１２に実装したとき、屈曲部１４Ａが配線パターン１６と接続される構成となっている。なお、端子１４は、図２以外では、屈曲部１４Ａのみを表示する。

図１に示すように、ハウジング１８の側面１８Ａの高さ方向の略中央部分、すなわち、端子１４の屈曲部１４Ａの下側には、上面１８Ｂに対して平行となるように、溝２０が形成されている。溝２０は、切欠部２２の縁部に対向する三つの側面１８Ａ、１８Ｃに形成されている。この溝２０の幅方向及び深さの寸法は、回路基板１２の厚みに対して所定の嵌め合い公差で形成されている。

これにより、切欠部２２の縁部を、ハウジング１８の側面１８Ａ、１８Ｃに形成された溝２０に嵌め込むことで、回路基板１２に電子部品１０が固定されると同時に、実装される構成となっている。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。

電子部品１０に形成された溝２０に、回路基板１２の切欠部２２の縁部を嵌め込むことで、回路基板１２の切欠部２２に電子部品１０が挿通される。そして、回路基板１２に設けられた配線パターン１６に、電子部品１０の端子１４の屈曲部１４Ａを半田付けする。これにより、電子部品１０は回路基板１２に対して電気的に接続されて固定される。

このようにして、電子部品１０を回路基板１２の表裏面に貫通させた状態で実装することで、回路基板１２の表裏に渡って出っ張るので、回路基板１２の表面又は裏面に電子部品１０を実装した場合と比較して、回路基板１２の厚み分、電子部品１０を回路基板１２に実装して形成されるモジュールの寸法を小さくすることができる。

一方、図３（Ａ）には、表裏面に他の電子部品１１が実装された回路基板１２上に、電子部品１０を実装した状態を示している。ここで、電子部品１０の高さをｘ、回路基板１２の厚みをｙ、他の電子部品１１の高さをｚとしたとき、電子部品１０と回路基板１２で構成されたモジュール１３の厚み（高さ方向の寸法）は、ｘ＋ｙ＋ｚとなる。

本実施形態では、図３（Ｂ）に示すように、電子部品１０に形成された溝２０に、回路基板１２の切欠部２２（図１参照）の縁部を嵌め込むことで、回路基板１２の切欠部２２に電子部品１０が挿通された状態となる。したがって、電子部品１０と回路基板１２で構成されたモジュール１５の厚みは、電子部品１０の高さｘで決まり、表裏面に他の電子部品１１が実装された回路基板１２上に電子部品１０を実装した場合と比較して、回路基板１０の厚みｙと他の電子部品の高さｚの和、すなわちｙ＋ｚの分、モジュール１５の厚みを小さくできる。

また、電子部品１０に形成された溝２０に、回路基板１２の切欠部２２の縁部を嵌め込むことで、電子部品１０に衝撃が加えられた場合に、この衝撃は溝２０によって吸収される。したがって、回路基板１２の配線パターン１６に接続された端子１４の屈曲部１４Ａが断線する恐れがない。

次に、第２の実施形態に係る電子部品３０の回路基板１２への実装方法について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図４に示すように、電子部品３０のハウジング３２の一方の両側面３２Ａには、段部３４が形成されている。この段部３４によって、ハウジング３２は一方向から見て略Ｔ字状とされている。

一方、回路基板１２には矩形状の切欠部２２が形成されている。切欠部２２は、ハウジング３２の段部３４が形成された部分の外径寸法に対して所定の嵌め合い公差で形成されており、切欠部２２に電子部品３０を挿通させたとき、段部３４の一辺３４Ａが、切欠部２２の縁部に係止される構成となっている。

段部３４の一辺３４Ａの図中上側には、複数の端子１４が設けられている。そして、切欠部２２に電子部品３０を挿通させたとき、回路基板１２に形成された配線パターン１６に端子１４の屈曲部１４Ａが接続される構成となっている。

このように、回路基板１２の切欠部２２に電子部品３０を挿通させたとき、ハウジング３２の段部３４の一辺３４Ａが、切欠部２２の縁部に係止されるので、電子部品３０の上側に衝撃が与えられても、衝撃は段部３４の一辺３４Ａによって吸収される。したがって、回路基板１２と端子１４の屈曲部１４Ａが断線することがない。

また、ハウジング３２を一方向から見て略Ｔ字状とすることで、回路基板１２に対して上方向から回路基板１２を回路基板１２に実装することが可能となる。したがって、回路基板１２に電子部品３０を実装する際に、機械による自動実装が可能となるため、製造コストを削減できる。

なお、本実施形態では、回路基板１２に矩形状の切欠部２２を形成する構成としたが、図５に示すように、回路基板１２に矩形状の穴部３６を形成し、この穴部３６に電子部品３０を挿通させて、回路基板１２に電子部品３０を実装する構成としてもよい。

また、他の実施形態として、図６に示すように、電子部品４０のハウジング４２の一方の側面４２Ａの略中央部分に、上面４２Ｂに平行となるようにして、一対の断面形状が略台形状の突起壁４４を形成し、この突起壁４４が回路基板１２の厚みに対して所定の嵌め合い公差で溝４６を形成している。この溝４６に回路基板１２の切欠部２２を嵌め込む構成としてもよい。このとき、端子１４は、突起壁４４の溝４６で分割された上側の部分に設けられており、溝４６に切欠部２２の縁部を嵌め込むと、端子１４が回路基板１２の配線パターン１６上に位置するようになっている。そして、端子１４と配線パターン１６を半田付けによって接続する。

さらに、図７に示すように、回路基板１２の切欠部２２を構成する各辺の略中央部分に、断面形状が略半円状の凸部５６を形成し、電子部品５０のハウジング５２の側面に形成した凹部５４を係合させる構成としてもよい。

また、本実施形態では、回路基板１２の一方の面に形成された配線パターン１６に、電子部品１０の端子１４を接続する構成としたが、図８に示すように、電子部品６０のハウジング６２に形成された溝６４を挟んで上下方向に２列になるように端子１４を設け、回路基板１２の一方の面だけでなく、他方の面に設けられた配線パターン１６に、端子１４を接続させる構成としてもよい。

さらに、本実施形態では、回路基板１２の切欠部２２の縁部を、ハウジング１８に形成された溝に係合させたり、段部に当接させることで、電子部品を回路基板１２に実装する構成としたが、図９に示すように、回路基板１２に、ハウジング７２の外径寸法に対して所定の嵌め合い公差で切欠部７４を形成し、この切欠部７４にハウジング７２を挿通させることで、電子部品７０を回路基板１２に実装する構成としてもよい。この場合、端子１４の強度を上げることで、電子部品７０に衝撃が加えられても、配線パターン１６と端子１４の屈曲部１４Ａが断線する恐れはない。

本発明の第１の実施形態に係る回路基板への電子部品の実装方法を示す説明図であり、（Ａ）回路基板に電子部品を実装する前の工程を示す斜視図であり、（Ｂ）回路基板に電子部品を実装した状態を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る回路基板への電子部品の端子構造を示す斜視図である。（Ａ）回路基板上に電子部品を載置した状態を示す側面図であり、（Ｂ）回路基板の表裏に渡って電子部品を実装した状態を示す側面図である。本発明の第２の実施形態に係る回路基板への電子部品の実装方法を示す説明図であり、（Ａ）回路基板に電子部品を実装する前の工程を示す斜視図であり、（Ｂ）回路基板に電子部品を実装した状態を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る回路基板への電子部品の実装方法の他の形態を示す斜視図である。本発明の他の実施形態に係る回路基板への電子部品の実装方法を示す説明図であり、（Ａ）回路基板に電子部品を実装する前の工程を示す斜視図であり、（Ｂ）回路基板に電子部品を実装した状態を示す斜視図である。本発明の他の実施形態に係る回路基板への電子部品の実装方法を示す説明図であり、（Ａ）回路基板に電子部品を実装する前の工程を示す斜視図であり、（Ｂ）回路基板に電子部品を実装した状態を示す斜視図である。本発明の他の実施形態に係る回路基板への電子部品の実装方法を示す説明図であり、（Ａ）回路基板に電子部品を実装する前の工程を示す斜視図であり、（Ｂ）回路基板に電子部品を実装した状態を示す斜視図である。本発明の他の実施形態に係る回路基板への電子部品の実装方法を示す説明図であり、（Ａ）回路基板に電子部品を実装する前の工程を示す斜視図であり、（Ｂ）回路基板に電子部品を実装した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０電子部品
１２回路基板
１４端子
１６配線パターン
２０溝
２２切欠部（挿通部）
３４段部
４４突起部
４６溝
５４凹部
５６凸部

Claims

配線パターンが形成された回路基板に実装される電子部品の実装方法において、
前記電子部品は、前記回路基板に実装されたとき、該回路基板に対して直交する側面から突出する端子を備え、前記回路基板に形成された挿通部に挿通されて、前記端子が前記配線パターンに接続されることを特徴とする電子部品の実装方法。
前記電子部品には、前記回路基板と係合可能な係合部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装方法。
前記係合部は、前記挿通部の縁部に係合する溝であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の実装方法。
前記係合部は、前記挿通部の縁部に当接する段部であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の実装方法。
前記係合部は、前記挿通部に形成された凸部に係合する凹部であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の実装方法。
配線パターンが形成された回路基板に実装される電子部品において、
前記回路基板に実装されたとき、該回路基板に対して直交する側面から突出する端子を備え、前記回路基板に形成された挿通部に挿通されて、前記端子が前記配線パターンに接続されることを特徴とする電子部品。
配線パターンが形成されると共に挿通部が形成された回路基板と、
前記回路基板に実装されたとき、該回路基板に対して直交する側面から突出する端子を備え、前記回路基板に形成された挿通部に挿通されて、前記端子が前記配線パターンに接続される電子部品と、
を有することを特徴とするモジュール。