JP2011171633A - 表面実装用電気部品 - Google Patents

Abstract

【課題】表面実装用電気部品において、外部接続端子のコプラナリティ精度を高め、実装基板への半田付けを容易にする。
【解決手段】基板４に印刷されたパターン部４２，４３，４４の一方の端部に端子摺動部４２ａ，４３ａ，４４ａを設けるとともに、外部接続端子５は略コの字状に折り曲げ、その先端部に摺動接触部５ｂ，５ｃを形成する。そして、外部接続端子５は、その摺動接触部５ｂ，５ｃが基板４の端子摺動部４２ａ，４３ａ，４４ａを挟持するように取り付ける。
これによって、各外部接続端子５の半田付け部５ａの位置を実装先基板７の表面に対して直交する方向へ調整することができるので、各半田付け部５ａのコプラナリティ精度を高めることができ、容易にリフロー半田で実装先基板７の表面に実装できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種電子機器に使用される基板表面実装用の電気部品に関する。

例えば、スライド操作型可変抵抗器として、特開平１０−９７９０１号の第１の実施の形態に記載されるような、部品本体から外部接続端子が突出した、所謂ラジアル部品が知られている。かかるスライド操作型可変抵抗器では、金属板を折り曲げて形成される枠部材で基板を保持して構成される。基板には抵抗体と、抵抗体を電気的に接続するための通電パターンとともに、外部接続端子が通電パターンにハトメかしめによって接続されている。

特開平１０−９７９０１号公報

ところで、上記記載のラジアル部品は実装先基板の電気接続用孔に外部接続端子を差し込み、ディップ半田もしくはフロー半田にて実装先基板に半田付けされて実装されるが、製品の小型化に伴い、実装面積を少なくするために抵抗、コンデンサ、ＩＣ等の電子部品は形状が小型化するとともに所謂表面実装タイプが主流となっている。

表面実装タイプの電子部品はリフロー半田にて基板に実装されるが、ラジアル部品はリフロー半田では実装できない。したがって、同一基板内に表面実装タイプの部品とラジアル部品が混在すると、ラジアル部品のみを別工程で実装する必要が生じ、実装工数が増加する。このため上記のようなスライド操作型可変抵抗器でも表面実装タイプへの要望が高まっている。

しかしながら、表面実装タイプの部品はラジアル部品に比べて、リフロー半田の半田付け条件等から、実装先基板面に対する各端子の平坦度（コプラナリティ）が高い精度で要求される。

そのため、外部接続端子を基板にかしめ固定した状態で、単に端子の先端を表面実装可能な形状に折り曲げただけでは、基板の組み付け誤差等でリフロー半田に必要な精度のコプラナリティを満足することが出来ない、という問題がある。

また、基板を枠部材に組み付けた後に、外部接続端子の先端を表面実装可能な形状に折り曲げることも考えられるが、折り曲げ時に発生するバックラッシュによって外部接続端子の半田付け部分はばらつき、結局コプラナリティを満足することが出来ないという問題がある。

本願発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、容易に半田付け可能な表面実装用の電気部品を提供するところにある。

上記目的を達成するために、請求項１の表面実装用電気部品では、抵抗体又は導電体からなるパターン部を備えた基板と、一方の端部が前記基板のパターン部に接続され、他端部が実装先基板の表面に半田付けされる半田付け部からなる複数の外部接続端子を有する表面実装用電気部品において、前記半田付け部の位置が、前記実装先基板の表面に対して交差する方向に調整可能に構成されていることを特徴とする。

請求項２の表面実装用電気部品では、前記各外部接続端子は前記基板の各パターン部をそれぞれ弾性的に挟持する様に形成されており、前記各外部接続端子を摺動させることにより前記半田付け部の位置が調整可能であることを特徴とする。

請求項３の表面実装用電気部品では、前記各外部接続端子にはガイド部が形成されており、前記ガイド部が前記基板の一部と係合し、前記各外部接続端子は前記実装先基板の表面に対して直交する方向へ案内されることを特徴とする。

請求項４の表面実装用電気部品では、前記基板には、前記各外部接続端子に対応して、前記実装先基板の表面に対して交差する方向にそれぞれ延びた長孔形状の端子固着部が形成されており、前記外部接続端子を長孔形状の範囲で移動可能とすることにより前記各外部接続端子の半田付け部の位置を調整可能としたことを特徴とする。

請求項５の表面実装用電気部品では、前記基板を保持するための枠部材が設けられており、前記枠部材には前記基板の両側方に前記実装先基板と当接する当接部が形成されており、前記両当接部の当接面を結んだ線上に前記各半田付け部の位置が調整されることを特徴とする。

請求項６の表面実装用電気部品では、前記枠部材には係止部が形成されており、前記係止部が前記実装先基板の係止孔に嵌合することで、抜け止めされることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、本発明の表面実装用電気部品では、外部接続端子の半田付け部の位置が、実装先基板の表面に対して交差する方向に調整可能に構成されているため、基板の組み付け誤差等があった場合でも外部接続端子のコプラナリティ精度を高めることができ、リフロー半田にて容易に表面実装することができる。

請求項２の発明によれば、外部接続端子が摺動自在に組み込まれているため、組み立て完了後に外部接続端子の半田付け部を所定の位置に調整することにより、外部接続端子の半田付け部のコプラナリティ精度を高めることができ、リフロー半田にて容易に表面実装することができる。

請求項３の発明によれば、外部接続端子にガイド部を設けたことで外部接続端子を実装先基板の表面に対して確実に直交する方向へ案内することができ、組み立て完了後に外部接続端子の半田付け部を所定の位置に調整して外部接続端子の半田付け部のコプラナリティ精度を高めリフロー半田にて容易に表面実装することができる。

請求項４の発明によれば、本発明の表面実装用電気部品では、基板には各外部接続端子に対応して、前記実装先基板の表面に対して交差する方向にそれぞれ延びた長孔形状の端子固着部が形成されており、外部接続端子を長孔形状の範囲で移動可能であるため、組み立て完了後に外部接続端子の半田付け部を所定の位置に調整して固定することにより、外部接続端子のコプラナリティ精度を高めることができリフロー半田にて容易に表面実装することができる。特に、外部接続端子が基板に固着できるため基板と外部接続端子との間が振動等で接触不良となることを防止できる。

請求項５の発明によれば、枠部材には実装先基板と当接する当接部が形成されておりその当接面上に半田付け部の位置が調整される。従って、組み立て時に外部接続端子の半田付け部の位置を当接面より僅かに実装先基板側へ突出させておけば、実装時に枠部材の当接部を実装先基板の表面に当接させることにより、各外部接続端子の半田付け部を正確に実装先基板の表面上に調整でき、外部接続端子の半田付け部のコプラナリティ精度を高めてリフロー半田にて容易に表面実装することができる。

請求項６の発明によれば、枠部材には実装先基板に係止される係止部が形成されているため、表面実装用電気部品を実装先基板の所定の位置に確実に位置決めでき、かつ表面実装用電気部品が実装先基板から振動等で脱落してしまうこと等も防止できる。

本発明の実施の形態１に係るスライド操作型可変抵抗器の外観斜視図 上記実施の形態１におけるスライド操作型可変抵抗器の構成を示す分解斜視図 上記実施の形態１における外部接続端子を示す斜視図 上記実施の形態１における外部接続端子取り付け状態を示す斜視図 スライド操作型可変抵抗器の構造を示す図１のＡ−Ａ断面図 上記実施の形態１における実装状態を示す斜視図 本発明の実施の形態２に係るスライド操作型可変抵抗器の外観斜視図 上記実施の形態２における基板を示す斜視図 上記実施の形態２における外部接続端子を示す斜視図 実施の形態の変形例（１）の外部接続端子を示す斜視図 実施の形態の変形例（１）における実装状態を示す縦断面図 実施の形態の変形例（２）の斜視図 実施の形態の変形例（２）における実装状態を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態に係る電気部品はスライド操作型可変抵抗器であるが、発明の用途はこれに限定されるものではなく、表面実装タイプの回転操作型可変抵抗器、スイッチ等の種々の電気部品に適用することが可能である。

＜実施の形態１＞
以下、本願発明のスライド操作型可変抵抗器の実施の形態１を図１から図６を参考にして説明する。

まず、スライド操作型可変抵抗器１の実装方法を図６を参考に説明する。図６に示す様に、表面実装タイプのスライド操作型可変抵抗器１は実装先基板７の上面にリフロー半田にて半田付けされる。

スライド操作型可変抵抗器１をリフロー半田で半田付けする時、枠部材２の当接部２ｊ，２ｋが実装先基板７の上面に当接する様に実装先基板７に取り付けられ、かつ各外部接続端子５の半田付け部５ａは実装先基板７上の半田付けランド７１上に載置された状態で、リフロー炉にて加熱され半田付けがなされる。

この時、スライド操作型可変抵抗器の当接部２ｊ，２ｋと半田付け部５ａのコプラナリティ精度が悪いと、半田付け部５ａと半田付けランド７１間に隙間が生じ、半田付けが不安定になる。

次に、実施の形態１によるスライド操作型可変抵抗器１の部材構成を、図１を参考に説明する。

スライド操作型可変抵抗器１は、枠部材２と、前記枠部材２に組み込まれる基板４と、基板４上をスライド移動し使用者又は外部装置等によって操作されるスライド部材３を備えて構成される。

また、基板４には実装先基板７と電気的接続を行う外部接続端子５が摺動可能に配設されている。

続いて、図２から図３を参考に、スライド操作型可変抵抗器１を構成する各部材の構造を説明する。

図２に示すように、枠部材２は下面が開放された略箱状に金属部材を折り曲げ形成されており、上面部中央には長方形状の開口部２ａを有する。また、両長辺側である左右両側壁２ｈ，２ｉの下縁部のほぼ中央には基板４の位置決め用凹部２ｂ，２ｃが形成されており、後述する基板４の位置決め用凸部４ｄ，４ｅが嵌り込むことで基板４が位置決めされる様になっている。さらに、前記位置決め用凹部２ｂ，２ｃを挟む両側には、左右各一対のツメ部２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇが突出して形成されており、折り曲げることで基板４が位置決めされた状態で枠部材２に保持される。

枠部材２の左右両側壁２ｈ，２ｉの一端側（図２中で右斜め下方）はそれぞれ延出して形成され、その先端は実装先基板７の表面である実装面に当接する当接部２ｊ，２ｋとなっている。

基板４は長方形状に形成されており、その表面に長手方向に沿って３本のバターンが平行に印刷されている。

中央のパターンは抵抗体パターン部４１の一方側に導電体パターン部４３を連ねてなり、左右両側（図２中、左斜め下及び右斜め上）のパターンは導電体パターン部４２、４４によって形成されている。抵抗体パターン部４１は他方側（図２中で左上方端）において導電体パターン部４２と電気的に接続されている。

各導電体パターン部４２，４３，４４の一端側（図２中で右斜め下方端）はそれぞれ後述する外部接続端子５が摺動する端子摺動部４２ａ，４３ａ，４４ａとなっている。

また、前記各端子摺動部４２ａ，４３ａ，４４ａに対応して、基板４の一方の短辺部（図２中で右斜め下方の辺部）にはガイド受け部４ａ，４ｂ，４ｃがそれぞれ突出形成されており、後述する外部接続端子５のガイド部５ｄ，５ｅが係合し、外部接続端子５を基板４の長手方向に沿って移動可能にしている。

さらに、基板４の両長辺部（図２中で左斜め下方及び右斜め上方の辺部）には、前記枠部材２の位置決め用凹部２ｂ，２ｃに対応して位置決め用凸部４ｄ，４ｅがそれぞれ形成され、位置決め用凹部２ｂ,２ｃに各位置決め用凸部４ｄ，４ｅが嵌り込むことで基板４が位置決めされ、かつ枠部材２のツメ部２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇを折り曲げることで基板４が保持される。

外部接続端子５は、図３に詳細を示すように、リン青銅等の弾性のある良導電性の金属板を、略コの字形状に折り曲げて形成されており、その先端部は前記基板４の端子摺動部４２ａ，４３ａ，４４ａを上下両側から挟持しつつ摺動可能な摺動接触部５ｂ，５ｃとなっている。また、両側縁部（図３中で左斜め下方及び右斜め上方側）の一部は内側上方へ折り曲げられてガイド部５ｄ，５ｅを形成している。

略コの字状に折り曲げられた基部の中間部は平坦に形成されて、図６に示す実装先基板７の半田付けランド７１の表面に接触し半田付けされる半田付け部５ａとなっている。

スライド部材３は摺動子受け部３ａと操作部３ｂによって構成され、摺動子受け部３ａには、後述する摺動子６が取り付けられている。

操作部３ｂは前記スライド部材３の上面に円柱形状に形成され、スライド部材３を枠部材２内へ組み込んだ状態で、上記枠部材２の開口部２ａから突出し、使用者等により操作可能になっている。

また、スライド部材３の上面の突起部３ｃ，３ｄは枠部材２の天井面に接触し、左右両側面壁の突起部３ｅ，３ｆは枠部材２の内壁面に接触し、スライド部材３をスライド移動可能に案内する。

摺動子６は、リン青銅等の弾性のある良電導性の金属材を略Ｖ字に折り曲げて形成されており、上部側は前記スライド部材３の摺動子受け部３ａへ取り付け可能に形成されるとともに、下部側は二股に分かれて一対のブラシ部６ａ，６ｂを形成している。

次に、スライド操作型可変抵抗器１の動作を図４および５を参考に説明する。

図５に示すように、スライド操作型可変抵抗器１は、組み立てられた状態では、枠部材２と基板４で構成される空間内に、摺動子６が取り付けられたスライド部材３が組み込まれている。

摺動子６は基板４の抵抗体パターン部４１と導電体パターン部４４との間に配置され、ブラシ部６ａが抵抗体パターン部４１と接触し、ブラシ部６ｂが導電体パターン部４４と接触する。これによって、抵抗体パターン部４１と導電体パターン部４４が導通し、端子摺動部４２ａと端子摺動部４３ａがそれぞれ端子摺動部４４ａと抵抗体を介して電気的に接続される。

そして、スライド部材３が移動させられると摺動子６も移動し、ブラシ部６ａ，６ｂが抵抗体パターン部４１と導電体パターン部４４上を摺動することにより、端子摺動部４２ａと端子摺動部４４ａとの間及び端子摺動部４３ａと端子摺動部４４ａとの間の抵抗値が変化する。各端子摺動部４２ａ，４３ａ，４４ａには、図４に示すようにそれぞれ外部接続端子５が挟み付けられているため、端子摺動部４２ａに挟み付けられた外部接続端子５（図４中、左側）と端子摺動部４４ａに挟み付けられた外部接続端子５（図４中、右側）との間及び端子摺動部４３ａに挟み付けられた外部接続端子５（図４中、中央）と端子摺動部４４ａに挟み付けられた外部接続端子５（図４中、右側）との間の抵抗値が変化することになる。

続いて、スライド操作型可変抵抗器１の実装方法について説明する。各外部接続端子５はそれぞれ当接部２ｊ，２ｋの先端より僅かに実装先基板７側へ突出させておく（図５中、２点鎖線で示す状態）。この時、各外部接続端子５の突出位置が一直線上に並んでいる必要はなく、当接部２ｊ，２ｋの先端を結んだ線より僅かに実装先基板７側（図５中、右側）に半田付け部５ａが位置していればよい。

そして、スライド操作型可変抵抗器１を当接部２ｊ，２ｋの先端が実装先基板７の表面における所定の位置に当接するように載置する。すると、各外部接続端子５の半田付け部５ａが実装先基板７の半田付けランド７１で押されるので各外部接続端子５はガイド受け部４ａ，４ｂ，４ｃに案内されて基板４の長手方向に沿って基板４側へ移動する（図５中、実線で示す状態）。これによって、各外部接続端子５は当接部２ｊ，２ｋの先端面（当接面）を結んだ線上に並ぶとともに実装先基板７の半田付けランド７１との間に隙間はなく、各半田付け部５ａをそれぞれ対応する半田付けランド７１に密着させることができる（図６参照）。

このように実施の形態１によるスライド操作型可変抵抗器１では、各外部接続端子５の位置を、実装先基板７の表面に対して直交する方向である、基板４の長手方向に移動可能としたため、実装先基板７の表面に実装する際、各半田付け部５ａを実装先基板７の半田付けランド７１に密着させることができる。即ち、基板４の組み付け精度に影響されることなく、各半田付け部５ａにおけるコプラナリティ精度を高めることができ、容易にリフロー半田が可能となる。

なお、上記実施の形態１では、各半田付け部５ａのコプラナリティ精度を高めるために各半田付け部５ａを実装先基板７の表面に押し当てるようにしたが、予め平坦面を有する治具に各半田付け部５ａを押し当ててコプラナリティ精度を高めておき、その後で実装先基板７上に置いてリフロー半田で半田付けするようにしてもよい。

＜実施の形態２＞
以下、本願発明の実施の形態２を、図７から図９を参考に説明する。なお、実施の形態１と同一の構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

実施の形態２では、図８に示すように、基板１１に印刷された導電体パターン部４２，４３，４４の一方の端部にはそれぞれ端子固着部１１ａが設けられており、端子固着部１１ａには、実装先基板７の表面に対して交差する方向に延びる、長孔１１ｂが形成されている。
外部接続端子１２は、図９に示すように、一方の端部（図９中、右斜め下方）に半田付け部１２ａが折り曲げ形成されており、他方の端部（図９中、左斜め上方）には上記長孔１１ｂに嵌合する円筒状のカシメ部１２ｂが突出形成されている。カシメ部１２ｂを長孔１１ｂに嵌めた後、カシメ部１２ｂは長孔１１ｂに沿って基板１１の長手方向に僅かに移動可能で、これによって外部接続端子１２の半田付け部１２ａの位置が実装用基板７の表面に対して直交する方向へ調整される。

続いて、実施の形態２における組み立て工程について説明する。

実施の形態２では、枠部材２に、摺動子６を固定したスライド部材３を組み込み、次に基板１１を取り付け、枠部材２のツメ部２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇを折り曲げ、基板１１を固定する。そして、外部接続端子１２のカシメ部１２ｂをそれぞれ基板１１の長孔１１ｂに差し込む。この時、各外部接続端子１２の半田付け部１２ａは当接部２ｊ，２ｋの先端より僅かに突出した位置となるようにしておく。

その後、枠部材２の当接部２ｊ、２ｋおよび外部接続端子１２の半田付け部１２ａを平坦な治具に押し当てて各半田付け部１２ａを両当接部２ｊ，２ｋの先端面（当接面）を結んだ線上に整列させる。そして、各外部接続端子１２のカシメ部１２ｂをカシメポンチにてハトメ状に変形させ、各外部接続端子１２を基板１１に固定する（図７参照）。

このように、実施の形態２では、基板１１に長孔１１ｂを形成したことにより、各外部接続端子１２の半田付け部１２ａの位置を実装先基板７の表面と直交する方向へ調整することができ、実施の形態１と同様に、各外部接続端子１２の半田付け部１２ａにおけるコプラナリティ精度を高めて表面実装可能なスライド操作型可変抵抗器を実現できる。

さらに、実施の形態２では、外部接続端子１２はハトメカシメによって基板１１の端子固着部１１ａに固定されるため、振動等による外部接続端子１２と端子固着部１１ａとの接触不良を回避できる。

＜変形例＞
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように変形して実施することができ、これら実施の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本発明の変形例を、図１０から図１１を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一の構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図１０に示す外部接続端子１３は、半田付け部１３ａを円弧形状（Ｒ形状）等の曲面形状とした実施の形態である。この実施の形態による外部接続端子１３は、図１１に示す様に、スライド操作型可変抵抗器１を実装先基板７に実装する時に、不所望の挙動により外部接続端子１３が傾斜した場合でも、実装先基板７の表面に半田付け部１３ａの一部を確実に密着させることができる。従って、不所望の挙動で外部接続端子１３が傾いた場合でもコプラナリティ精度を維持でき、容易にリフロー半田にて半田付けが可能となる。

（２）本発明の変形例を、図１２から図１３を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一の構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図１２に示すスライド操作型可変抵抗器１では、枠部材１４の長辺側壁部の一端を延出し、延出部の中央部を外側へ略Ｖ字状に折り曲げて係止部１４ａ，１４ｂとし、その係止部１４ａ，１４ｂの両側は略Ｌ字状に折り曲げて半田付け可能な当接部１４ｃとしている。

このスライド操作型可変抵抗器１を実装した状態を図１３に示す。スライド操作型可変抵抗器１の係止部１４ａ，１４ｂは実装先基板１５の孔部１５ａに挿入され、係止部１４ａ，１４ｂが略Ｖ字状の山部分を乗り越える際に内方へ一旦弾性変形し乗り越えると外方へ弾発することでスライド操作型可変抵抗器１が実装先基板１５に引きつけられ、枠部材１４の当接部１４ｃが実装先基板１５の表面と当接する。

この時、外部接続端子５の半田付け部５ａを予め枠部材１４の当接部１４ｃより僅かに実装先基板１５側に突出させておくと、前記の引きつけ力により外部接続端子５が移動させられ、半田付け部５ａは実装先基板１５の表面上の半田付けランド１５ｂに密着した状態となる。

これにより、両当接部１４ｃの先端面（当接面）を結んだ線上に外部接続端子５の半田付け部５ａは整列される。従って、コプラナリティ精度を高めることができリフロー半田にて表面実装することが可能となる。さらに、係止部１４ａ，１４ｂを設けたことでスライド操作型可変抵抗器１を実装先基板１５の所定の位置に確実に位置決めでき、かつ実装先基板１５から振動等で脱落してしまうこと等も防止できる。

その他、上記変形例に限らず種々様々に変更して実施することができる。

１ スライド操作型可変抵抗器
２ 枠部材
２ｊ，２ｋ 当接部
３ スライド部材
４ 基板
５ 外部接続端子
５ａ 半田付け部
５ｄ，５ｅ ガイド部
７ 実装先基板
１１ 基板
１１ａ 端子固着部
１２ 外部接続端子
１２ａ 半田付け部
１３ 外部接続端子
１３ａ 半田付け部
１４ 枠部材
１４ａ，１４ｂ 係止部
１４ｃ 当接部
１５ 実装先基板
４１ 抵抗体パターン部
４２，４３，４４ 導電体パターン部
４２ａ，４３ａ，４４ａ 端子摺動部

Claims (6)

1. 抵抗体又は導電体からなるパターン部を備えた基板と、一方の端部が前記基板のパターン部に接続され、他端部が実装先基板の表面に半田付けされる半田付け部からなる複数の外部接続端子を有する表面実装用電気部品において、前記半田付け部の位置が、前記実装先基板の表面に対して交差する方向に調整可能に構成されていることを特徴とする表面実装用電気部品。
2. 前記各外部接続端子は前記基板の各パターン部をそれぞれ弾性的に挟持する様に形成されており、前記各外部接続端子を摺動させることにより前記半田付け部の位置が調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載の表面実装用電気部品。
3. 前記各外部接続端子にはガイド部が形成されており、前記ガイド部が前記基板の一部と係合し、前記各外部接続端子は前記実装先基板の表面に対して直交する方向へ案内されることを特徴とする、請求項２に記載の表面実装用電気部品
4. 前記基板には、各外部接続端子に対応して、前記実装先基板の表面に対して交差する方向にそれぞれ延びた長孔形状の端子固着部が形成されており、前記外部接続端子を長孔形状の範囲で移動可能とすることにより前記各外部接続端子の半田付け部の位置を調整可能としたことを特徴とする、請求項１に記載の表面実装用電気部品。
5. 前記基板を保持するための枠部材が設けられており、前記枠部材には前記基板の両側方に前記実装先基板と当接する当接部が形成されており、前記両当接部の当接面を結んだ線上に前記各半田付け部の位置が調整されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の表面実装用電気部品。
6. 前記枠部材には係止部が形成されており、前記係止部が前記実装先基板の係止孔に嵌合することで、抜け止めされることを特徴とする、請求項５に記載の表面実装用電気部品。