JP2007173292A - リード端子導出型電子部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】半田ディップによる実装基板への接合前に発生する、リード端子と実装基板との係合関係の不安定性に基づく位置の自立性欠如、そのために生じる接合時の変位により生産性が悪くなるという問題を解決するリード端子導出型電子部品を提供する。
【解決手段】電子部品は、部品本体から略平面を構成するように導出する複数のリード端子７，１０，１１を有し、部品本体が実装基板から浮上状態で取り付けられる。上記少なくとも２本のリード端子を各々反対方向に傾斜させたことにより、上記実装基板への挿入時にリード端子のばね力により実装基板にたいして垂直に固定させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、家電製品や情報通信製品に使用されている赤外リモコン受光ユニットや赤外通信素子（ＩｒＤＡ）等に採用されるリード端子導出型電子部品に関するものである。
一般にリモコン装置と呼ばれている電子機器は、遠隔制御装置（以下リモコン送信機）から赤外光信号を送信し、遠隔制御用受信装置（以下リモコン受光ユニット）内のホトダイオード（以下ＰＤ）でその赤外光信号を受信し、同内のプリアンプＩＣで信号増幅・波形整形等の処理を行い、デジタル信号化を行って機器の制御部へ供給するための信号を作りだしている。生成されたデジタル信号は、制御信号としてリモコン受光ユニットの出力部から家電製品等の機器の各コントロール部へ送られ各種の制御を行っている。
処で、ＰＤでは赤外光信号が照射されると対応した微弱電流が発生する。その電流を受けたプリアンプＩＣでは増幅回路にて数万倍に増幅し、フィルタ回路（バンドパスフィルタ、ＢＰＦ）で必要な周波数帯域の信号が抽出され、検波回路で送信信号と同様なデジタル信号の復調が行われる。
次にこのようなリモコン受光ユニットの組み立て工程の簡単な説明を記す。
図５において、金属リードフレーム１６は、複数のリモコン受光ユニットが作れるように１枚の金属板にプレス加工が施されて成型されている。金属製リードフレーム１６（鉄材が主流、以下、リードフレーム）の広い面積に成型されたダイボンド領域に、ＰＤチップ１７が絶縁性接着剤１８で、プリアンプＩＣチップ１９が導電性接着剤２０で接着されている。ＰＤチップ１７は通常ＰＮ構造を備えてなり、リモコン受光ユニットの場合は逆電圧をかけるため、ＰＤチップ１７裏側Ｎ電極部分に電位が生じる。従ってリードフレーム１６の構造上ＧＮＤ電位となるＰＤチップ１７搭載部分との間は絶縁状態に保っておく必要があり、接着には絶縁性フィラーを含んだエポキシ樹脂で接着している。プリアンプＩＣチップ１９裏面は信号処理には関係なく（表面で信号処理をする）、リードフレーム１６との接着は導電性接着剤でも絶縁性接着剤でもかまわない。通常は作業性に優れ接着性にも優れている導電性接着剤２０（エポキシ樹脂にＡｇ粉を混ぜ合わせた接着剤）を使用している。ＰＤチップ１７とプリアンプＩＣチップ１９の各電極部２１とリードフレーム１６の入出力リード端子２３を数十μｍの直径の金線２２（以下、Ａｕ線）でそれぞれつないでいる（ワイヤボンド工程 図５ 参照）。リードフレーム１６に搭載されたＰＤチップ１７とプリアンプＩＣチップ１９は、これら各チップを囲むように、赤外線は透過し、かつ、可視光はカットする染料を混ぜた熱硬化性樹脂２４（以下、モールド封止樹脂）で封止した後、桟レンジカット、バリ取りを施す。また、モールド封止樹脂部から露出したリードフレーム２５は、各リード端子を電気的に独立させるために図６に示すようにダイバーカットする。さらに、導電性の熱可塑性樹脂２６でモールド封止樹脂２４を覆うように射出成型（以下、２次モールド）にて形成し（２次モールド工程）、半田付け処理が施され、単品カット工程を経て、単品完成となる（図７ 参照）。
前記のような形態に構成されたリモコン受光ユニットでは、ＰＤで発生した微弱電流（信号電流）を電圧増幅しているため、電磁ノイズ等の外乱要因（ノイズ）を出来るだけ排除する必要がある。外乱要因（ノイズ）が微弱電流（信号電流）に載り、プリアンプＩＣにて増幅されてしまった場合、信号とノイズの比（Ｓ／Ｎ比）がとれなくなり、検波回路での信号復調が出来なくなってしまう原因となる。つまりリモコンでの制御ができなくなってしまうことになる。こういったことを防ぐために、完成した製品とするために、使用する機器等の目的に応じて、樹脂や金属製シールドケースにてモールド樹脂部を覆うことがある。
また一方、リモコン受光ユニット搭載の機器ではリモコン送信機から発せられた信号を受信するため、リモコン受光ユニットを機器の前面に配置する必要がある。テレビ等では機器を駆動するためのメイン実装基板とは別にサブ実装基板が配置され、このサブ実装基板にリモコン受光ユニットが搭載され、機器の前面に配置して信号が受信できるようになっているものもある。通常はコストを考慮してメイン実装基板に搭載するのが一般的である。
図８は、リモコン受光ユニット単品完成品２９がテレビ、ＤＶＤ等搭載機器のメイン実装基板３１に配置されが状態を示している。リモコン用の信号光受光窓２８は搭載機器前面の外枠２７（主にプラスチック成型品）に設けられ、一方機器内部では、この信号光受光窓２８の位置にリモコン受光ユニット単品完成品２９のレンズ位置３０が合うように、リモコン受光ユニット単品完成品２９側で任意の高さで実装基板３１に取り付けがおこなわれて高さ調整可能に構成されている。
このような高さ調整するために、機器の前面から奥入ったところにリモコン受光ユニットが搭載されている場合、その前面部分からリモコン受光ユニット受光部まで効率よく赤外光信号を効率的に導く必要性があり、実装基板からの高さを任意に設定できる自立型シールドケース付きのリモコン受光ユニットが多く用いられている。この自立型シールドケース付きのリモコン受光ユニットの構造面での特徴は、樹脂部を覆うシールドケースからさらに金属を延長させ、その先端を実装基板に引っかけ、倒れないようにしている。また、シールドケースのない（自立型でない）リモコン受光ユニットの場合では、治具で仮固定して半田ディップで固定する方法や、他の電子部品の一部にはめ合わせたりして固定している。しかし、こういった方法では製造工数が増え、コスト増が発生してしまう原因となっている。
これに対して、二本のリードに屈曲部を、部品本体から導出するリードが構成する平面と略直交しかつ異なる方向に突出して設けることで、電子部品の軸方向に対して直交する方向への傾きが抑えられ、ほぼまっすぐな状態でプリント基板に取り付けられるという電子部品が特許文献１に開示されている。（特許文献１参照）
しかしながら、通常、実装基板では、部品リード端子を実装基板に実装し易いように、部品リード端子を挿通する孔の直径がリード端子サイズに対して余裕をもたせた大きさに設計されている。前記特許文献１に記載の形状においては、例え屈曲部によって弾性的に実装基板の孔に挿入しても、実装基板に作られた部品リード端子を挿通する孔の直径にバラツキがあった場合には、部品のリード端子が屈曲部以外の部分では直線状であるため、実装基板に対して正規の位置に実装されず、傾いて搭載されて信号を適正に受光できない事態が発生し、機器の信頼性が著しく損なわれることが起こる。
実開平５−６２００２
電気機器等に搭載されているリード端子導出型電子部品においては、部品リード端子を介して実装基板からの高さ方向に部品本体が浮上状態で取り付けられ、その高さを維持することで部品が機能を発揮する部品が必要とされることがある。そういった電子部品について、半田ディップによる実装基板への接合前に発生する、リード端子と実装基板との係合関係の不安定性に基づく位置の自立性欠如、そのために生じる接合時の変位による生産性の低下という課題を解決する。
本発明の電子部品は、金属板を成型してなる複数のリード端子が部品から導出され、該リード端子長の途中位置で部品本体が実装基板から浮上状態で取り付けられる電子部品において、上記少なくとも２本のリード端子先端を各々反対方向に傾斜させて、上記実装基板への挿入時にリード端子先端部分のばね力により実装基板に対して固定できるリード端子導出型電子部品である。
また、本発明の電子部品は、前記リード端子途中に、平面視状態で上記リード端子が形成する平面と略相直交しかつ異なる方向に突出する屈曲部を設けたことを特徴としている。
また、本発明の電子部品は、前記リード端子屈曲部から前記リード端子先端を略平面にそろうように折り曲げ、前記実装基板への挿入を容易にすることを特徴としている。
また、本発明の電子部品は、前記屈曲部の構造を、略く字状、略コ字状、または略Ｕ字状としていることを特徴としている。
また、本発明の電子部品は、前記屈曲部の構造が、上記実装基板挿入時に挿入限界位置となることを特徴としている。
また、本発明の電子部品は、前記屈曲部と前記部品本体との距離を調節することで、上記実装基板挿入時の実装基板からの部品本体の垂直方向位置を決めることができることを特徴としている。
また、本発明の電子部品は、前記リード端子において、リード端子幅を太くすることで前記実装基板への挿入時の挿入限界位置とすることを特徴としている。
また、本発明の電子部品は、前記リード端子において、リード端子厚を太くすることで前記実装基板への挿入時の挿入限界位置とすることを特徴としている。
本発明の電子部品は、部品本体から導出するリード端子を互いに反対方向に傾斜させる構成としたことにより、実装基板への部品挿入方向に対して直交方向のばね力を実装基板穴内側に与えることができ、部品の倒れが抑えられ、まっすぐな状態で実装基板から浮上状態でとりつけることができる。また、実装基板に対して部品本体の実装基板からの高さ位置を任意に設定することが可能となる。
（実施の形態１）
リード端子導出型の電子部品として、図５に示した、ＰＤチップとICチップがリードフレームにダイボンドされたリモコン受光ユニットを実施例に挙げて説明する。図１、図２は本発明の実施の形態１に関わる模式図である。図１（ａ）はリモコン受光ユニット側面図、図１（ｂ）はリモコン受光ユニット正面図、リモコン受光ユニット底面図である。図２はリモコン受光ユニットを実装基板に装着したときの模式図である。次に述べるリードフレームの傾斜屈曲加工は、リードフレームのダイバーカット工程後にリード加工としておこなう。
電子部品モールド部９から出ている各リード端子それぞれは、電源供給端子（Vcc）１１、出力端子（Vout）７、接地端子（GND）１０の機能を担い、電子部品モールド部９の一辺から同一方向に導出されている。ここで、中央の電源供給端子（Vcc）１１が電子部品モールド部９の裏面一方向に傾斜しており、両端の出力端子（Vout）７、接地端子（GND）１０が電子部品モールド部９前面他方向（前記一方向の反対方向）に傾斜して成型されている。電子部品モールド部９から傾斜して出たリード端子は任意の位置で各リード端子が傾斜方向にさらに急激に屈曲（屈曲部 始点３、頂点４、終点５）加工されている。屈曲は略く字状の他、略コ字状、略Ｕ字状等でもよい。
屈曲部の設計はリード端子の厚みが０．４ｍｍの鉄材の場合、深さ１に対して長さ２の寸法が最適である（図１（ａ）のリード端子一部拡大図 参照）。深さの比率を大きくしようとすると９０°以上の角度で屈曲させる必要があり、加工上クラック等の不具合が生じることがある。また、深さの比率を大きくしようとすると屈曲角度を４５°より小さくなり実装基板のリード挿入実装基板穴１４に入り込みやすいが抜けやすい設計ともなってしまう。
屈曲部の頂点４からリード端子先端６までは今までの傾斜方向とは逆の方向にリード端子を傾斜させている。電源供給端子（Vcc）１１は電子部品前面一方向に、両端の出力端子（Vout）７、接地端子（GND）１０は電子部品裏面他方向に伸びている。また屈曲部終点５の角度をリード端子先端６がすべて一列になるようにしてある。一列に作成された実装基板穴１４にたいして挿入が容易になるようにしたからである。
実装基板にリモコン受光ユニットを押し込む時、リード端子先端６より屈曲部終点５にかけて傾斜しているリードが実装基板穴１４の位置に合わせ込まれるため、各端子が元の傾斜の戻ろうとする横方向のばね力が働きリモコン受光ユニットが実装基板に対して安定して固定される状態となる。また、屈曲部終点５から屈曲部頂点４にかけては４５°に近い角度で屈曲させているので、実装基板穴１４に対してはストッパーの効果が働き、屈曲部終点５と実装基板表面１５とが同一高さ位置となる（図２ 参照）。
実装基板とリモコン受光ユニットの高さ方向の位置決めは、屈曲部分とモールド部分の位置関係を決めることで任意の設計が可能となる。
屈曲部終点５からリード端子先端６の方向に約１．６ｍｍの長さでリード端子幅方向に突起物８を形成している（図１（ｂ）の一部リード端子の拡大図 参照）。これは突起物８により実装基板穴１４の内側にも押し付けの力が働くので、より安定した固定が可能となる。突起物８はリードフレームの初期状態（リードフレーム製造時）、またはリードフレームの傾斜屈曲加工時（ダイバーカット工程後のリード加工時）いずれの場合に形成してもかまわない。前者の場合、リードフレームを局部的に押しつぶす方法または初めから突起物８を設けたリードフレーム形状にする方法が可能である。後者の場合、リードフレームを局部的に押しつぶす方法をとる。
また、突起物８を形成する方向はリードフレーム厚方向でもかまわないし、突起物８の数量は実装基板との固定が可能であれば１箇所でもかまわない（１本の端子だけに作成してもかまわない）。突起物８の幅は突起物８を含んだ端子幅１２と端子厚１３からなる断面寸法が実装基板穴１４より若干大きくなる寸法が最適である。
（実施の形態２）
図３は他の実施形態を示した図である。図３は複数のリード端子を持つ電子部品側面から見た図である。図３（ａ）はリード端子取り付け箇所からリード端子をお互いに遠ざかる方向に傾斜させるよう加工したものである。
また、図３（ｂ）はリード端子取り付け箇所からリード端子をお互いに遠ざかる方向に傾斜させ、途中でお互いが近づくよう傾斜方向をかえ、リード端子先端がそろうように加工したものである。
また、図３（ｃ）はリード端子取り付け箇所からは同一方向（同一平面上）にリード端子が出ているが、途中で、リード端子をお互い遠ざかる方向に傾斜させ、さらにその先でリード端子先端がそろうように加工したものである。いずれも電子部品の前後方向の折り曲げでリード端子を加工し、リード端子先端が弾性を持ち、実装時には基板穴前後方向に与えるばね力になり、垂直に固定できるものとなっている。
（実施の形態３）
図４はさらに他の実施形態を示した図である。図４は複数のリード端子を持つ電子部品正面から見た図である。図４（ａ）のようにリード取り付け箇所から両端のリード端子が中心線から遠ざかる方向に傾斜させるようにし、リード端子途中で傾斜の方向を変え、再び中心線に集まるように加工したものである。
また、図４（ｂ）もリード端子取り付け箇所から両端のリード端子が円弧をえがくように、一度中心線から離れ再び中心線に集まるように加工したものである。
また、図４（ｃ）はリード端子先端を内側に折り曲げ加工したものである。いずれの電子部品も両端のリード端子を実装基板穴よりも内側にリード端子先端がくるように加工し、実装時には両端のリード端子を少し外側に広げ基板穴に差し込み、両端のリード端子が戻ろうとするばね力を基板穴内側に与え、垂直に固定できるものとなっている。
本発明は、リモコン受光ユニットに限られるものではなく、実装基板周辺に搭載された部品との相互関係により生じるノイズ対策、放熱対策等のために、実装基板から浮上状態で電子部品を搭載する形態のリード端子導出型電子部品に適用できる。
本発明のリードフレームタイプのリモコン受光ユニット外形図 本発明のリードフレームタイプのリモコン受光ユニットが実装基板にとりつけられている模式図 本発明の実施形態を示す模式図 本発明の実施形態を示す模式図 リードフレームタイプのリモコン受光ユニットの構造を示す図（ワイヤボンド工程後） リードフレームタイプのリモコン受光ユニットの構造を示す図（パッケージング工程後） 従来のリードフレームタイプのリモコン受光ユニット外形図 リードフレームタイプのリモコン受光ユニットが機器に取り付けられている状態の模式図
符号の説明
１ 電子部品裏面
２ 電子部品前面
３ 屈曲部始点
４ 屈曲部頂点
５ 屈曲部終点
６ リード端子先端
７ 出力端子（Vo）
８ 突起物
９ モールド部
１０ 接地端子（GND）
１１ 電源供給端子（Vcc）
１２ 端子幅
１３ 端子厚
１４ 実装基板穴
１５ 実装基板表面
１６ 金属製リードフレーム
１７ ＰＤチップ
１８ 絶縁性接着剤
１９ プリアンプＩＣチップ
２０ 導電性接着剤
２１ 電極部
２２ 金線
２３ 入出力リード端子
２４ 熱硬化性樹脂
２５ モールド封止樹脂部から露出したリードフレーム
２６ 熱可塑性樹脂
２７ 搭載機器の外枠
２８ 信号光受光窓
２９ リモコン受光ユニット単品完成品
３０ レンズ位置
３１ メイン実装基板

Claims (9)

  1. 金属板を成型してなる複数のリード端子が部品から導出され、該リード端子長の途中位置で部品本体が実装基板から浮上状態で取り付けられる電子部品において、
    上記少なくとも２本のリード端子の先端を各々反対方向に、実装基板の挿入穴より大きく開脚するように傾斜させて、前記実装基板への挿入時にリード端子先端部分のばね力により実装基板に対して固定できることを特徴とするリード端子導出型電子部品。
  2. 前記リード端子途中に、平面視状態で上記リード端子が形成する平面と略相直交しかつ異なる方向に突出する屈曲部を設けたことを特徴とする、請求項１に記載のリード端子導出型電子部品。
  3. 前記リード端子屈曲部から前記リード端子先端を略平面に揃うように折り曲げ、前記実装基板への挿入を容易にすることを特徴とする、請求項２に記載のリード端子導出型電子部品。
  4. 前記屈曲部の構造は、略く字状、略コ字状、または略Ｕ字状としていることを特徴とする、請求項２に記載のリード端子導出型電子部品。
  5. 前記屈曲部の構造が、前記実装基板挿入時に挿入限界位置となることを特徴とする、請求項２のリード端子導出型電子部品。
  6. 前記屈曲部と前記部品本体との距離を調節することで、前記実装基板挿入時の実装基板からの部品本体の垂直方向位置を決めることができることを特徴とする、請求項２のリード端子導出型電子部品。
  7. 前記リード端子において、リード端子幅を太くすることで前記実装基板への挿入時の挿入限界位置とすることを特徴とする、請求項１に記載のリード端子導出型電子部品。
  8. 前記リード端子において、リード端子厚を太くすることで前記実装基板への挿入時の挿入限界位置とすることを特徴とする、請求項１に記載のリード端子導出型電子部品。
  9. 請求項１から８のいずれかに記載のリード端子導出型電子部品を搭載した電子機器。
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