JP2006254600A - 回路部品 - Google Patents

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Kazuki Sakohira
和貴 迫平
Yoichi Matsuyama
要一 松山
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Abstract

【課題】半導体装置のリード端子と保持部材のターミナルとの溶接不良を容易に低減することができる回路部品を提供する。
【解決手段】回路部品25は、半導体素子が搭載された略平板状のベース部51を有し半導体素子と電気的に接続された複数のリード端子52がベース部51の平面に沿った方向の外部に引き出されたモールドIC32と、リード端子52に接続される複数のターミナル42が配設された基部材41を有しモールドIC32を保持するための保持部材31とを備える。ターミナル42は、保持部材31がモールドIC32を保持した状態で、リード端子52の先端側で互いに当接するように(リード端子52の先端側に向かうほど近づくように)傾斜された傾斜部としてのIC接続部42a,42bを有する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、モータ等に設けられる半導体装置を備えた回路部品に関するものである。
従来、パワーウインドウ装置用のモータ等には、その回転を制御するための半導体装置と半導体装置を保持するための保持部材とを備えた回路部品が設けられたものがある。そして、このような回路部品としては、半導体装置のベース部から引き出されたリード端子と保持部材の基部材に配設されたターミナルとが、(組み付け方向に)重ね合わされた状態で溶接されて接続固定されるものがある(例えば、特許文献1参照)。尚、リード端子及びターミナルは、共に重ね合わされる方向の直交方向に延びるように形成されている。
特開平8−33296号公報
しかしながら、上記のような回路部品では、半導体装置のベース部や保持部材の基部材等の寸法(製造)誤差が生じた場合等、ベース部と基部材とが当接(例えば接着)されることによって、例えば、ターミナルと溶接にて接続する部分であるリード端子の先端部がターミナルから浮いてしまう虞がある。このことは、溶接不良の原因となる。尚、浮いてしまったリード端子の先端部に荷重を加えてターミナルに当接させ、それらを溶接することで溶接不良を低減することができるが、この場合、製造方法や製造装置が複雑となってしまう。
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って、その目的は、半導体装置のリード端子と保持部材のターミナルとの溶接不良を容易に低減することができる回路部品を提供することにある。
請求項1に記載の発明では、半導体素子が搭載された略平板状のベース部を有し、前記半導体素子と電気的に接続された複数のリード端子が前記ベース部の平面に略沿った方向の外部に引き出された半導体装置と、前記リード端子に接続される複数のターミナルが配設された基部材を有し前記半導体装置を保持するための保持部材とを備えた回路部品であって、前記リード端子及び前記ターミナルの少なくとも一方は、前記保持部材が前記半導体装置を保持した状態で、前記リード端子の先端側で互いに当接するように傾斜された傾斜部を有する。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の回路部品において、前記基部材には、前記ターミナルが有する前記傾斜部を支持すべく傾斜した傾斜台座部が形成された。
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の回路部品において、前記ベース部と前記基部材とが接着された。
請求項4に記載の発明では、請求項1乃至3に記載の回路部品において、前記半導体装置は、前記半導体素子と電気的に接続され前記ベース部の平面に略沿った方向の外部に引き出された検査を行うための検査用リード端子を有し、前記基部材は、前記検査用リード端子に塗布される防湿剤を保持すべく前記検査用リード端子の近傍又は前記検査用リード端子と当接するように配設された台座部を有する。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、リード端子及びターミナルの少なくとも一方は、保持部材が半導体装置を保持した状態で、リード端子の先端側で互いに当接するように(リード端子の先端側に向かうほど近づくように)傾斜された傾斜部を有するため、リード端子の先端部がターミナルから浮いてしまうことを防止することができる。詳しくは、ベース部や基部材に寸法(製造)誤差が生じ、ベース部と基部材とが当接(例えば接着)されることによってリード端子の基端部とターミナルとの相対位置がずれても、傾斜部を有することと、少なくともリード端子が撓むことにより、リード端子の先端部がターミナルに押圧接触されターミナルから浮いてしまうことが防止される。よって、溶接不良を容易に低減することができる。
請求項2に記載の発明によれば、基部材には、ターミナルが有する傾斜部を支持すべく傾斜した傾斜台座部が形成されるため、ターミナルの傾斜部が安定して傾斜した状態とされる。
請求項3に記載の発明によれば、ベース部と基部材とが接着されるため、半導体装置を保持部材に安定して固定することができる。
請求項4に記載の発明によれば、基部材は、検査用リード端子に塗布される防湿剤を保持すべく検査用リード端子の近傍又は検査用リード端子と当接するように配設された台座部を有するため、検査用リード端子に塗布される防湿剤が保持される。
本発明によれば、半導体装置のリード端子と保持部材のターミナルとの溶接不良を容易に低減することができる回路部品を提供することができる。
以下、本発明を車両におけるパワーウインドウ装置用のモータ1に具体化した一実施の形態を図1〜図5に従って説明する。図1に示すように、モータ1は、モータ本体2と、該モータ本体2の回転を減速して出力するための減速部3とを備えている。
モータ本体2は、図1及び図2に示すように、扁平の略有底筒状に形成されたヨークハウジング(以下、単にヨークという)4と、該ヨーク4内面に固定された一対のマグネット5(図2参照)と、該ヨーク4内で回転可能に支持されるアーマチャ(電機子)6と、ブラシホルダ7と、一対のブラシ8とを備えている。
ブラシホルダ7は、樹脂材料よりなり、ホルダ本体7aと、延出部7bと、コネクタ部7cとが一体形成されている。ホルダ本体7aは、前記ヨーク4の開口部内に略収容されるように形成されている。ホルダ本体7aの中央孔には軸受9が固定され、該軸受9にはアーマチャ6における回転軸10の先端側が回転可能に支持される。尚、回転軸10の先端はヨーク4の外部まで突出し、その突出した部分にはセンサ用マグネット10aが金属プレートを介して固定されている。又、ホルダ本体7aにおけるヨーク4の内部側にはブラシ8が保持され、該ブラシ8は前記回転軸10に固定された整流子11に押圧接触されている。延出部7bは、前記ホルダ本体7aにフランジ状に延出されている。
コネクタ部7cは、延出部7bにおけるヨーク4の扁平面4a(図1参照、図1及び図2中、紙面と平行な面)に沿った一方(図1及び図2中、右方)の端部に形成されている。そして、コネクタ部7cは、前記扁平面4aの直交方向(図1及び図2中、紙面直交方向であって紙面奥側)から図示しない外部コネクタが嵌着可能に形成されている。
又、ブラシホルダ7には、それぞれ複数のブラシ側ターミナル12とコネクタ側ターミナル13とがインサート成形されている。ブラシ側ターミナル12は、ホルダ本体7aにおけるヨーク4の内部側から延出部7bに延びるとともに、その先端部である内部接続端子12aが延出部7bからモータ本体2の軸方向(図2中、下方向)に突出(露出)して形成されている。このブラシ側ターミナル12の基端部にはピッグテールを介して前記ブラシ8が電気的に接続される。コネクタ側ターミナル13は、コネクタ部7cから延出部7bに延びるとともに、その先端部である内部接続端子13aが延出部7bからモータ本体2の軸方向(図2中、下方向)に突出(露出)して形成されている。このコネクタ側ターミナル13の基端部は、コネクタ部7cにおいて露出して外部接続端子13bを形成し、コネクタ部7cに外部コネクタが嵌着されることで該外部コネクタのターミナルに電気的に接続されることになる。又、前記内部接続端子12a,13aは、前記扁平面4aの直交方向(図2中、紙面直交方向)に沿って並設される。尚、図2では、内部接続端子12a,13aが紙面直交方向に並設されるため、1つしか図示されない。又、ブラシホルダ7において、延出部7b及びコネクタ部7cは、コネクタ部7cの外部接続端子13bと対応した部分等を除いて、エラストマよりなる防水部材14にて略覆われる。
減速部3は、ギヤハウジング21と、ウォーム軸22と、ウォームホイール23と、クラッチ24(図2参照)と、回路部品25と、カバー26とを備える。
ギヤハウジング21は、樹脂材料よりなる。ギヤハウジング21は、固定部21aと、ウォーム収容部21bと、ホイール収容部21cと、回路収容部21dとを備える。
固定部21aは、ヨーク4の開口部に形成されたフランジ部4bと対応した形状に形成されて該フランジ部4bとネジ27にて固定され、該フランジ部4bとともに前記ブラシホルダ7の延出部7bを(防水部材14を介して)挟持する。
ウォーム収容部21bは、前記回転軸10の延長線上で筒状に延びて形成され、その内部にウォーム軸22を回転可能に支持する。又、ウォーム収容部21bの内部におけるモータ本体2側には、ウォーム軸22と回転軸10とを駆動連結するクラッチ24(図2参照)が設けられている。クラッチ24は、回転軸10からの駆動力をウォーム軸22に伝達し、逆にウォーム軸22からの駆動力が回転軸10に伝達されないようウォーム軸22の回転をロックするように作動する。つまり、このクラッチ24は、負荷側から加わる力によるモータ1の回転を防止するために設けられている。
ホイール収容部21cは、ウォーム収容部21bと直交する方向で扁平の円盤形状に形成され、その内部にウォームホイール23を回転可能に支持する。尚、ウォーム収容部21bとホイール収容部21cとはその内部が一部で連通し、該連通部分でウォーム軸22とウォームホイール23とが歯合される。又、ホイール収容部21cは、前記ウォーム収容部21bに対して前記コネクタ部7cの反対側(図1中、左側)に形成されている。又、ホイール収容部21cの扁平面21eは前記ヨーク4の扁平面4aに沿って形成され、ギヤハウジング21全体としては、その扁平面21eの直交方向から見た面がギヤハウジング21の扁平面ということになる。
回路収容部21dは、前記内部接続端子12a,13aと対応した位置であって、その内部に内部接続端子12a,13aが配置されるように形成されている。詳しくは、回路収容部21dは、ウォーム収容部21bに対してホイール収容部21cの反対側であって、ウォーム収容部21bとコネクタ部7cとの間に形成されている。回路収容部21dは、その内部がウォーム収容部21bの内部におけるモータ本体2側(前記センサ用マグネット10aと対応した部分)と連通している。又、回路収容部21dには、回路部品25を収容すべく回路部品25を回転軸10の軸方向に沿った方向から挿入可能とする開口部21fが形成されている。この開口部21fは、その開口方向(開口部21fと直交する方向)が回転軸10の軸方向及びその直交方向に対して傾斜するように設定されている。本実施の形態の開口部21fは、ギヤハウジング21の扁平面の直交方向から見てコネクタ部7cとウォーム収容部21bの先端側(モータ本体2の反対側)とを結ぶ傾斜した直線状に形成されている。尚、前記ブラシ側ターミナル12とコネクタ側ターミナル13の各内部接続端子12a,13aは、開口部21fの開口方向外側から見て露出する(見える)位置に配置されている。そして、回路収容部21dには、回路部品25が略収容される。
回路部品25は、図3〜図5に示すように、保持部材31、半導体装置としてのモールドIC32、ヒートシンク33、コンデンサ34、チョークコイル35、及びホールIC36等を備える。
保持部材31は、樹脂材よりなる基部材41と、基部材41に配設された(インサート成形された)複数のターミナル42とを有する。基部材41は、略四角形の板状の板状部41aと、板状部41aの長手方向両端から板状部41aの平面直交方向に立設された一対の端子接続台41b,41cと、一方の端子接続台41bから前記板状部41aの長手方向に沿って(外側に)延びるホールIC保持部41dとを備える。尚、本実施の形態のホールIC保持部41dは、端子接続台41b,41cの立設方向に沿った2段階の段差を有して形成されている。
又、板状部41aには、端子接続台41b,41cの立設方向に沿って(即ち板状部41aの平面直交方向に)立設される載置部41e(図5参照)が形成されている。載置部41eは、板状部41aにおける四隅に対応して4箇所に形成されている。
又、板状部41aには、端子接続台41b,41cの立設方向に沿って(即ち板状部41aの平面直交方向に)立設される台座部41fが形成されている。台座部41fは、本実施の形態では2つ形成されている。台座部41fは、板状部41aにおける端子接続台41b,41cの間であって、板状部41aの短手方向両端に形成されている。
又、端子接続台41b,41cの立設方向先端部には、図3及び図5に示すように、板状部41aの平面に対して傾斜した傾斜台座部41g,41hが(傾斜面が互いに向かい合うように)形成されている。本実施の形態の傾斜台座部41g,41hは、板状部41aの平面に対して(詳しくは平面に沿った平行な平面に対して)3°傾斜するように設定されている(図3中、一点鎖線参照)。
複数のターミナル42は、それぞれ一部が(基部材41の)外部に露出するように設けられた傾斜部としてのIC接続部42a,42b、ホールIC接続部42c、及び外部接続部42d等を有する。そして、IC接続部42a,42bは、傾斜面が互いに向かい合うように板状部41aの平面に対して(3°)傾斜するように設定され、端子接続台41b,41cの傾斜台座部41g,41h上に支持されて配設される。又、ホールIC接続部42cは、ホールIC保持部41dの先端部上に配設される。又、外部接続部42dは、板状部41aにおける端子接続台41b,41cの立設方向の反対方向であって、前記ブラシ側ターミナル12及びコネクタ側ターミナル13の内部接続端子12a,13aと対応する位置(図2参照)に立設される。
モールドIC32は、半導体素子が搭載(埋設)された略四角形の略平板状の樹脂材よりなるベース部(パッケージ)51を有し、ベース部51の平面(その長手方向)に沿った方向の外部に前記半導体素子と電気的に接続された複数のリード端子52が引き出されている。又、本実施の形態のモールドIC32は、前記半導体素子と電気的に接続されベース部51の平面(その短手方向)に略沿った方向の外部に引き出された検査を行うための複数の検査用リード端子53を有する。尚、本実施の形態の検査用リード端子53は、ベース部51の平面直交方向から見て(図4参照)、ベース部51の短手方向両端に形成された凹部51aの底部から台座部41fと対応するように外部に引き出されている。又、本実施の形態のモータ1は駆動回路としてのリレーを備えず、モールドIC32が搭載する半導体素子が駆動回路としてのパワーMOSFETを含んでいる。そして、モールドIC32は、ホールIC36にて検出されるセンサ用マグネット10a(回転軸10)の回転速度等に応じて車両ウインドウガラスに挟み込みが発生したと判断すると、ブラシ8(モータ本体2)に逆回転電流を供給するといった、挟み込み防止制御を行うものである。
そして、モールドIC32は、図3及び図4に示すように、そのベース部51の平面が基部材41の板状部41aの平面と対向するように載置部41eに接着されることで保持部材31に固定される。そして、この状態では、IC接続部42a,42bが板状部41aの平面に対して(3°)傾斜していることと、リード端子52が撓むことにより、リード端子52の先端部がターミナル42のIC接続部42a,42bに押圧接触された状態とされる。即ち、ベース部51の平面からリード端子52までの距離と、載置部41eからIC接続部42a,42bまでの距離とは、ベース部51や基部材41に寸法(製造)誤差が生じても(前記各距離が誤差でばらついても)、リード端子52の先端部がターミナル42のIC接続部42a,42bに押圧接触された状態となるように設定されている。そして、リード端子52の先端部とターミナル42のIC接続部42a,42bとは溶接によって接続固定されている。又、接続固定されたリード端子52とIC接続部42a,42bとには防湿剤(図示略)が塗布されている。又、この状態では、検査用リード端子53が台座部41fの近傍に配設される。詳しくは、検査用リード端子53は台座部41fの立設方向先端面と所定の距離であって、検査用リード端子53に塗布される防湿剤(図示略)が表面張力によって保持される(流れてしまわない)位置に配設される。即ち、本実施の形態では、検査用リード端子53を用いて検査を行った後に、検査用リード端子53に防湿剤が(台座部41eに跨って)塗布されている。
又、ヒートシンク33は、アルミ合金より略四角形の略平板状に形成されている。ヒートシンク33は、モールドIC32(半導体素子)が発生した熱を放熱すべく、その平面がモールドIC32のベース部51の平面(板状部41aと対向する側と反対側の平面)に当接するように固定(接着)されている。
又、コンデンサ34及びチョークコイル35は、図3に示すように、基部材41の板状部41aにおけるモールドIC32の反対側に固定され、その端子がターミナル42の一部(図示略)に接続される。又、ホールIC36は、図3に示すように、ホールIC保持部41dの先端部に固定され、その端子がホールIC接続部42cに接続される。このホールIC36は、図4に示すように、2つのホール素子36a,36bを有する。
上記のように構成される回路部品25は、モータ本体2と減速部3とが組み付けられた状態で前記開口部21fからギヤハウジング21(回路収容部21d)内に、その一部が外部に突出するようにアーマチャ6における回転軸10(に沿った)方向に組み付けられる。そして、このように組み付けられることで、複数の外部接続部42dがブラシ側ターミナル12及びコネクタ側ターミナル13の内部接続端子12a,13a(ブラシ8及びコネクタ部7c)に対してそれぞれ電気的に接続可能に配置される。そして、開口部21fの開口方向外側から見て露出した複数の外部接続部42dは、内部接続端子12a,13aにそれぞれ溶接されて電気的に接続される。
そして、ギヤハウジング21の前記開口部21fには、回路部品25を組み付けた状態で、開口部21fを閉塞すべく金属製のカバー26がかしめられて固定される。カバー26は、モールドIC32が発生する熱をヒートシンク33を介して外部へ放熱する。
上記のように構成されたパワーウインドウ装置用のモータ1は、車両ドア内に配設され、ウォームホイール23に連結された出力軸23a(図1参照)が図示しないレギュレータ等を介して車両ウインドウガラスに駆動連結される。
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
(1)ターミナル42は、保持部材31がモールドIC32を保持した状態で、リード端子52の先端側で互いに当接するように(リード端子52の先端側に向かうほど近づくように)傾斜された傾斜部としてのIC接続部42a,42bを有する。よって、リード端子52の先端部がターミナル42(IC接続部42a,42b)から浮いてしまうことを防止することができる。詳しくは、ベース部51や基部材41に寸法(製造)誤差が生じ、ベース部51と基部材41とが接着されることでリード端子52の基端部とIC接続部42a,42bとの相対位置がずれても、IC接続部42a,42bが傾斜していることとリード端子52が撓むことにより、リード端子52の先端部がIC接続部42a,42bに押圧接触される。よって、リード端子52の先端部がIC接続部42a,42b(ターミナル42)から浮いてしまうことが防止される。よって、リード端子52とIC接続部42a,42b(ターミナル42)との溶接不良を容易に(リード端子の先端部に荷重を加えるといった工程を必要とせず)低減することができる。
(2)基部材41には、ターミナル42が有する傾斜部としてのIC接続部42a,42bを支持すべく傾斜した傾斜台座部41g,41hが形成されるため、IC接続部42a,42bが安定して傾斜した状態とされる。
(3)ベース部51と基部材41(載置部41e)とが接着されるため、モールドIC32を保持部材31に安定して固定することができる。即ち、接着せずリード端子とIC接続部とを溶接することで電気的に接続するとともに固定する構造では、溶接不良を容易に低減することができるが、モールドICを保持部材に安定して固定することが困難である。これに対して本実施の形態では、溶接不良を容易に低減しながらも、安定して固定することができる。
(4)基部材41は、検査用リード端子53に塗布される防湿剤を(表面張力を利用して)保持すべく検査用リード端子53の近傍に配設される台座部41fを有するため、検査用リード端子53に塗布される防湿剤が保持される。即ち、台座部41fが省略された構成では、検査用リード端子53に塗布される防湿剤が流れ落ちてしまう虞があるが、これが防止される。
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ターミナル42が、リード端子52の先端側で互いに当接するように(リード端子52の先端側に向かうほど近づくように)傾斜された傾斜部としてのIC接続部42a,42bを有するとしたが、リード端子52及びターミナル42の少なくとも一方が傾斜部を有していれば、変更してもよい。例えば、リード端子52全体を傾斜部としてもよい。
・上記実施の形態では、基部材41には、ターミナル42が有する傾斜部としてのIC接続部42a,42bを支持すべく傾斜した傾斜台座部41g,41hが形成されるとしたが、IC接続部42a,42bの傾斜した状態が保持されれば、支持すべく傾斜した傾斜台座部41g,41hを省略してもよい。
・上記実施の形態では、ベース部51と基部材41(載置部41e)とを接着したが、他の方法や構成で固定するようにしてもよい。
・上記実施の形態では、基部材41は、検査用リード端子53に塗布される防湿剤を(表面張力を利用して)保持すべく検査用リード端子53の近傍に配設される台座部41fを有するとしたが、これに限定されず、台座部41fを省略してもよいし、防湿剤を保持するための他の構成(形状)の台座部に変更してもよい。例えば、台座部を検査用リード端子53と当接するように配設してもよい。
又、例えば、図6に示すように、台座部41fの縁に防湿剤が流れ落ちることを更に防止するための(ベース部51の平面直交方向から見て検査用リード端子53を囲う形状の)枠41iを立設してもよい。
又、台座部41fは、ベース部51と該ベース部51の平面直交方向に当接して(凹部51aと係合して)該ベース部51の基部材41に対する位置決めを行うためのものとしてもよい。このようにすると、台座部41fによって、基部材41(保持部材31)に対するベース部51(モールドIC32)の平面直交方向の位置決めを容易に行うことができる。
・上記実施の形態では、回路部品25はコンデンサ34やチョークコイル35やホールIC36を備えるとしたが、それらを備えていない(例えばチョークコイル35を備えていない)回路部品に具体化してもよいし、更に他の部品を備える回路部品に具体化してもよい。
・上記実施の形態では、パワーウインドウ装置に用いられるモータ1に具体化したが、例えば、サンルーフモータやドアクローザモータ等、他の装置用のモータに具体化してもよい。又、モータ以外のものに設けられる回路部品に具体化してもよい。
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
(イ)請求項4に記載の回路部品において、前記台座部は、前記ベース部と該ベース部の平面直交方向に当接して該ベース部の位置決めを行うことを特徴とする回路部品。このようにすると、台座部によって、基部材(保持部材)に対するベース部(半導体装置)の平面直交方向の位置決めを容易に行うことができる。
本実施の形態におけるモータの平面図。 本実施の形態におけるモータの一部断面図。 本実施の形態の回路部品の平面図。 本実施の形態の回路部品の左側面図。 本実施の形態の回路部品の分解平面図。 別例の台座部を説明するための要部拡大図。
符号の説明
31…保持部材、32…モールドIC(半導体装置)、41…基部材、41f…台座部、41g,41h…傾斜台座部、42…ターミナル、42a,42b…傾斜部としてのIC接続部、51…ベース部、52…リード端子、53…検査用リード端子。

Claims (4)

  1. 半導体素子が搭載された略平板状のベース部を有し、前記半導体素子と電気的に接続された複数のリード端子が前記ベース部の平面に略沿った方向の外部に引き出された半導体装置と、
    前記リード端子に接続される複数のターミナルが配設された基部材を有し前記半導体装置を保持するための保持部材と
    を備えた回路部品であって、
    前記リード端子及び前記ターミナルの少なくとも一方は、前記保持部材が前記半導体装置を保持した状態で、前記リード端子の先端側で互いに当接するように傾斜された傾斜部を有することを特徴とする回路部品。
  2. 請求項1に記載の回路部品において、
    前記基部材には、前記ターミナルが有する前記傾斜部を支持すべく傾斜した傾斜台座部が形成されたことを特徴とする回路部品。
  3. 請求項1又は2に記載の回路部品において、
    前記ベース部と前記基部材とが接着されたことを特徴とする回路部品。
  4. 請求項1乃至3に記載の回路部品において、
    前記半導体装置は、前記半導体素子と電気的に接続され前記ベース部の平面に略沿った方向の外部に引き出された検査を行うための検査用リード端子を有し、
    前記基部材は、前記検査用リード端子に塗布される防湿剤を保持すべく前記検査用リード端子の近傍又は前記検査用リード端子と当接するように配設された台座部を有することを特徴とする回路部品。
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