JP2011210782A - 電子部品の実装用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 凹部に電子部品を配置する際の作業性を向上させつつ、プリント配線板上の所定の位置に電子部品を精度良く実装する。
【解決手段】 本発明は、チップ型の電子部品Ｔをプリント配線板Ｐ上に実装するための実装用治具Ｘであって、電子部品Ｔが配置される凹部１１を有する基体１０を備え、基体１０の凹部１１は、所定の位置に対応する位置に形成され、凹部１１の内部には、互いに対向するように配置された第１傾斜面１３および第２傾斜面１５が設けられており、第１傾斜面１３および第２傾斜面１５は、凹部１１の底部に向かうにつれて第１傾斜面１３と第２傾斜面１５との間隔が狭くなるように傾斜しており、凹部１１に電子部品Ｔが配置されたときに、電子部品Ｔをそれぞれ支持するようになっており、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐ上に当接されたときに、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐ上の前記所定の位置に案内されるようになっている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子部品をプリント配線板上に実装するための電子部品の実装用治具に関する。

従来、プリント配線板上の所定の位置に電子部品を実装するために用いられる電子部品の実装用治具が種々提案されている。例えば、特許文献１に記載された電子部品の実装用治具（部品配置用部材）は、電子部品が実装されるプリント配線板上の所定の位置に対応して形成された凹部を有しており、この凹部に電子部品を配置した状態で、この電子部品をプリント配線板上に配置し、この電子部品をプリント配線板上の所定の位置に実装するようになっている。

特開２００２−１１１２８２号公報

特許文献１に記載の電子部品の実装用治具のように、凹部に電子部品を配置して、この電子部品をプリント配線板上の所定の位置に実装する場合、所定の位置に精度良く実装するために、凹部とこの凹部に配置された電子部品との間の隙間が小さくなっている。しかしながら、一方では、この隙間が小さいと、電子部品を凹部に配置する際の作業性が悪くなるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、電子部品が配置される凹部を有する電子部品の実装用治具において、凹部に電子部品を配置する際の作業性を向上させつつ、プリント配線板上の所定の位置に電子部品を精度良く実装することを可能にすることを目的とする。

本発明の電子部品の実装用治具は、チップ型の電子部品の実装面をプリント配線板の被実装面に対向させ、該被実装面上の所定の位置に前記電子部品を実装するための電子部品の実装用治具であって、前記電子部品が配置される凹部を有する基体を備え、前記基体の前記凹部は、前記所定の位置に対応する位置に形成され、前記凹部の内部には、互いに対向するように配置された第１傾斜面および第２傾斜面が設けられており、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面は、前記凹部の底部に向かうにつれて前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間隔が狭くなるように傾斜しており、前記凹部に前記電子部品が配置されたときに、前記電子部品の前記実装面とは反対側の面の縁部をそれぞれ支持するようになっており、前記凹部に前記電子部品が配置された状態で該電子部品が前記プリント配線板の前記被実装面上に当接されたときに、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面の傾斜によって前記電子部品が前記被実装面上の前記所定の位置に案内されるようになっていることを特徴とする。

また、本発明の上記電子部品の実装用治具において、前記基体は、前記凹部の底部における前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間の位置に形成された凸部をさらに有しており、前記凹部に前記電子部品が配置された状態で該電子部品が前記プリント配線板の前記被実装面上に当接されたときに、前記電子部品の前記実装面とは反対側の面と前記凸部とが
接触する高さ以下に、前記凸部が形成されていてもよい。

また、本発明の上記電子部品の実装用治具において、前記基体上に配置され、前記電子部品を前記基体の前記凹部へ案内する案内部材をさらに備え、前記案内部材は、前記基体の前記凹部に対応する位置に形成された貫通孔を有しており、前記貫通孔の大きさは、前記基体の前記凹部に前記電子部品が配置された状態で、該電子部品の外形よりも大きくなるように構成されていてもよい。

この場合、前記案内部材は、前記基体側に配置される面とは反対側の面から前記貫通孔に向かって傾斜する第３傾斜面をさらに有していてもよい。

また、前記案内部材は、前記基体側に配置される面とは反対側の面の周縁に沿って、該反対側の面から突出して形成された枠部をさらに有していてもよい。

本発明によれば、電子部品が配置される凹部を有する電子部品の実装用治具において、凹部に電子部品を配置する際の作業性を向上させつつ、プリント配線板上の所定の位置に電子部品を精度良く実装することができる。

本発明の一実施形態の電子部品の実装用治具、および本実施形態の電子部品の実装用治具で実装するチップ型の電子部品の斜視図である。 図１の電子部品の実装用治具のII−II線断面図である。 図１の電子部品の実装用治具のIII−III線断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、図１の電子部品の実装用治具の使用方法を説明するための工程図である。 （ｆ）〜（ｉ）は、図４に引き続き、図１の電子部品の実装用治具の使用方法を説明するための工程図である。 図１の電子部品の実装用治具によって電子部品がプリント配線板上に当接された状態を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１の電子部品の実装用治具における基体の変形例を示す断面図である。 図１の電子部品の実装用治具における基体の変形例を示す断面図である。

本発明の電子部品の実装用治具は、チップ型のコンデンサ、抵抗器、集積回路等の電子部品の実装面をプリント配線板の被実装面に対向させ、この被実装面上の所定の位置に電子部品を実装するためのものである。

以下、本発明の電子部品の実装用治具の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、図１に示すように、直方体形状に形成されたチップ型の電子部品Ｔを、プリント配線板上に実装するための実装用治具を例として説明する。この電子部品Ｔは、胴体部Ｔａの長手方向の両端部に接続端子Ｔｂが形成されており、この接続端子Ｔｂが後述するハンダペーストＰｃを介してプリント配線板Ｐのプリント配線Ｐｂに接続されるようになっている。

図１に示すように、本実施形態の電子部品の実装用治具Ｘは、基体１０と、基体１０上に配置される案内部材２０とを備えている。図１および図２に示すように、基体１０は、直方体形状に形成されており、上面に凹部１１が形成されている。基体１０は、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属で形成されている。

凹部１１は、後述するように、プリント配線板Ｐの実装面Ｔｃ上の所定の位置、つまり、電子部品Ｔが実装される位置に対応する位置に形成されている。凹部１１の開口の大きさは、後述するように、電子部品Ｔの実装面Ｔｃとは反対側の面Ｔｄを凹部１１に配置した状態で、電子部品Ｔの外形よりも大きくなっている（例えば、図４（ｄ）参照）。なお、電子部品Ｔの実装面Ｔｃとは、後述するプリント配線板Ｐ上に実装される面、つまり、プリント配線板Ｐと対向する側の面である。また、凹部１１の開口は、実装する電子部品Ｔの大きさに応じた大きさとし、例えば、電子部品の外形よりも１０％〜３０％程度大きくする。

図２に示すように、凹部１１の内部には、互いに対向するように配置された第１傾斜面１３および第２傾斜面１５が設けられている。この第１傾斜面１３および第２傾斜面１５は、凹部１１の底部に向うにつれて第１傾斜面１３と第２傾斜面１５との間隔が狭くなるように傾斜している。これにより、後述するように電子部品Ｔが凹部１１に配置されたときに、電子部品Ｔの実装面Ｔｃとは反対側の面Ｔｄの縁部Ｔｅをそれぞれ支持するようになっている（図４（ｄ）参照）。なお、第１傾斜面１３および第２傾斜面１５は、後述するように実装用治具Ｘによって電子部品Ｔがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａに当接されたときに、その傾斜によって、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上の所定の位置に配置されるように、その形状が設計されている。よって、実装する電子部品Ｔの形状に応じて適宜設計される。

凹部１１の底部における第１傾斜面１３と第２傾斜面１５との間の位置には、凸部１７が形成されている。この凸部１７の高さについては後述する。

図１および図３に示すように、案内部材２０は、平面視で長方形状の台板部２１と、この台板部２１に形成された貫通孔２３と、台板部２１の上面に設けられた枠部２５とを有している。案内部材２０は、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属で形成されている。

貫通孔２３は、基体１０の凹部１１に対応する位置に形成されている。より詳細には、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、基体１０の上面と案内部材２０の下面とが同じ大きさとなっており、これらが一致するように重ね合わせたときに、案内部材２０の貫通孔２３の位置と基体１０の凹部１１の位置とが一致するようになっている。この貫通孔２３の大きさは、上記の基体１０の凹部１１の開口の大きさと同様、電子部品Ｔの実装面Ｔｃとは反対側の面Ｔｄを凹部１１に配置した状態で、電子部品Ｔの外形よりも大きくなっている（図４（ｄ）参照）。

枠部２５は、案内部材２０の基体１０側に配置される面とは反対側の面、つまり台板部２１の上面２１ａの周縁に沿って、この上面２１ａから突出して形成されている。この枠部２５は、後述するように、台板部２１上に載せられた電子部品Ｔが案内部材２０の外に落ちないようにするためのものである。

また、案内部材２０は、台板部２１の上面２１ａから貫通孔２３に向かって傾斜する第３傾斜面２７を有している。案内部材２０は、後述するように、この台板部２１の上面２１ａに載せられた電子部品Ｔを、この第３傾斜面２７によって貫通孔２３へ案内し、さらに、この貫通孔２３を介して電子部品Ｔを基体１０の凹部１１へ案内するようになっている（図４（ｂ）〜図４（ｄ）参照）。

次に、本実施形態の電子部品の実装用治具Ｘの使用方法について、図４および図５を参照しつつ説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、基体１０上に案内部材２０を配置する。このとき、上記のように基体１０の上面と案内部材２０の下面とを一致させることにより、基体１０の凹部１１と案内部材２０の貫通孔２３とが一致する。

次いで、図４（ｂ）に示すように、案内部材２０の台板部２１の上面２１ａに電子部品Ｔを載せる。このとき、図示しないが、台板部２１の上面２１ａに複数の電子部品Ｔを載せ、基体１０とともに案内部材２０を揺らす。こうすることで、図４（ｃ）に示すように電子部品Ｔが台板部２１の上面２１ａから第３傾斜面２７へ案内され、さらに、図４（ｄ）に示すように電子部品Ｔが基体１０の凹部１１へ案内される。こうすることで、図示していないが、台板部２１の上面２１ａに載せられた複数の電子部品Ｔのうちの１つが凹部１１に配置され、他の電子部品Ｔは、台板部２１の上面２１ａ上に残る。そして、図４（ｅ）に示すように、基体１０上から実装用治具Ｘの案内部材２０を取り外す。こうすることで、基体１０の凹部１１に電子部品Ｔが部分的に収容され、電子部品Ｔの実装面Ｔｃとは反対側の面Ｔｄがこの凹部１１に配置される。

次に、図５（ｆ）に示すように、基体１０の凹部１１に電子部品Ｔが配置された状態で、電子部品Ｔの実装面Ｔｃをプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａに対向させる。本実施形態では、プリント配線板Ｐの一方の面にプリント配線Ｐｂが形成されており、この面（被実装面Ｐａ）と電子部品Ｔの実装面Ｔｃを対向させる。なお、このプリント配線Ｐｂ上には、ハンダペーストＰｃが塗布されており、後述するようにこのハンダペーストＰｃを介して電子部品Ｔがプリント配線Ｐｂと接続され、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐ上に実装される。なお、プリント配線板Ｐの被実装面Ｐａとは、電子部品Ｔを実装する面であり、本実施形態では、プリント配線Ｐｂが形成されている面である。

次いで、図５（ｇ）に示すように、プリント配線板Ｐと実装用治具Ｘ（基体１０）とを接近させ、電子部品Ｔをプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上に当接させる。より詳細には、電子部品ＴをハンダペーストＰｃを介してプリント配線Ｐｂ上に当接させる。このとき、プリント配線板Ｐが実装用治具Ｘに対して、図示しない位置決め部材によって位置決めされるようになっており、この状態で、実装用治具Ｘの基体１０の凹部１１が、プリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上の所定の位置、つまり、電子部品Ｔを実装する位置に対応する位置に配置される。

また、このとき、実装用治具Ｘの基体１０の凹部１１の内部に設けられた第１傾斜面１３および第２傾斜面１５の傾斜によって、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上の所定の位置に案内される。より詳細には、例えば、図５（ｆ）に示すように電子部品Ｔが傾いている場合は、電子部品Ｔの一端部（図示例では右側の端部）がプリント配線板Ｐと当接した後、他端部（図示例では左側の端部）も当接されるように、電子部品Ｔの下面（実装面Ｔｃとは反対側の面Ｔｄ）の縁部Ｔｅが第１傾斜面１３および第２傾斜面１５上を滑るように移動することで、電子部品Ｔが回転移動する。そのため、例えば、図５（ｆ）に示す場合は、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐに当接されることによって、電子部品Ｔが時計回りに回転移動し、図５（ｇ）に示すように電子部品Ｔの実装面Ｔｃがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａに平行または略平行に配置される。こうして、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上の所定の位置に案内される。

また、本実施形態では、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上に当接されたときに、図５（ｇ）に示すように、電子部品Ｔが基体１０の凸部１７には接触せず、第１傾斜面１３および第２傾斜面１５にのみ接触しているか、または図６に示すように、電子部品Ｔが基体１０の第１傾斜面１３、第２傾斜面１５および凸部１７に接触している状態となる。つまり、実装用治具Ｘの基体１０の凸部１７は、このように電子部品Ｔがプリン
ト配線板Ｐの被実装面Ｐａ上に当接されたときに、電子部品Ｔの下面（実装面Ｔｃとは反対側の面Ｔｄ）と凸部１７とが接触する高さ以下に形成されている。こうすることで、プリント配線板Ｐの被実装面Ｐａに当接された電子部品Ｔが、いずれの状態においても、基体１０の第１傾斜面１３と第２傾斜面１５とで支持されるので、この電子部品Ｔをプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上の所定の位置に配置することができる。よって、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上の所定の位置に配置されるのが、この凸部１７によって妨げられることがない。

そして、本実施形態では、基体１０の凹部１１に電子部品Ｔが引き込まれる際に、例えば電子部品Ｔが立った状態で引き込まれる場合があるが、このような場合に、電子部品Ｔがこの凸部１７と接触することによって、立った状態の電子部品Ｔが倒され、電子部品Ｔの実装面Ｔｃがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａと対向するように凹部１１に収容され易くなっている。

なお、例えば、電子部品Ｔの接続端子Ｔｂが、銅等の比較的強度の低い金属で形成されている場合は、実装用治具Ｘによって電子部品Ｔをプリント配線板Ｐ上へ当接したときに、この接続端子Ｔｂが変形することがある。これに対し、図６に示すように、電子部品Ｔがプリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上に当接されたときに、第１傾斜面１３および第２傾斜面１５によって電子部品Ｔの接続端子Ｔｂが支持されつつ、凸部１７が電子部品Ｔ（より詳細には、胴体部Ｔａ）に接触する高さに凸部１７が形成されている場合は、第１傾斜面１３、第２傾斜面１５および凸部１７の３点で電子部品Ｔを支持することができるため、電子部品Ｔにかかる負荷が分散され、電子部品の破壊が抑制される。

次に、図５（ｈ）に示すように、被実装面Ｐａ上に電子部品Ｔが配置されたプリント配線板Ｐを、実装用治具Ｘとともに図５（ｇ）の状態から上下反転させる。そして、図５（ｉ）に示すように、この電子部品Ｔが配置されたプリント配線板Ｐ上から実装用治具Ｘを取り除く。この後、このプリント配線板Ｐ上のハンダペーストＰｃをリフロー工程によって硬化させることで、プリント配線板Ｐ上に電子部品Ｔが実装される。

本実施形態の電子部品の実装用治具Ｘによれば、第１傾斜面１３および第２傾斜面１５の傾斜によって電子部品Ｔがプリント配線板Ｐ上の被実装面Ｐａの所定の位置に案内されるようになっている。そのため、従来例のように電子部品とこの電子部品が配置される凹部との間の隙間を小さくせずとも、電子部品をプリント配線板上の所定の位置に精度良く配置することができる。よって、本実施形態の電子部品の実装用治具Ｘによれば、電子部品Ｔと凹部１１との間の隙間を大きくとることが可能となり、電子部品Ｔをこの凹部１１に配置する際の作業性を向上させることができる。したがって、本実施形態の実装用治具Ｘによれば、凹部１１に電子部品Ｔを配置する際の作業性を向上させつつ、プリント配線板Ｐ上の所定の位置に電子部品Ｔを精度良く実装することができる。

また、本実施形態の実装用治具Ｘでは、案内部材２０が、台板部２１の上面２１ａから貫通孔２３に向かって傾斜する第３傾斜面２７を備えている。これにより、台板部２１の上面２１ａに載せられた電子部品Ｔが貫通孔２３に引き込まれ易くなっている。そのため、この電子部品Ｔを効率良く貫通孔２３へ案内することができ、電子部品Ｔを基体１０の凹部１１に配置する際の作業性をより向上させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

上記実施形態では、基体１０の第１傾斜面１３および第２傾斜面１５が平面状に形成されているが、基体１０の凹部１１の底部に向かうにつれて第１傾斜面１３と第２傾斜面１
５との間隔が狭くなるように傾斜している限り、これに限定されるものではない。例えば、図７（ａ）に示すように、第１傾斜面１３および第２傾斜面１５を凹状の曲面形状にしてもよい。また、図７（ｂ）に示すように、第１傾斜面１３および第２傾斜面１５をそれぞれ、複数の傾斜面によって形成してもよい。

また、上記実施形態では、案内部材２０の第３傾斜面２７が４つの平面で形成されているが、これに限定されるものではなく、任意の数の平面や曲面で形成してもよい。

また、上記実施形態では、基部１０の凹部１１および案内部材２０の貫通孔２３がそれぞれ１つずつ形成されているが、これに限定されるものではなく、プリント配線板Ｐの被実装面Ｐａ上に実装する電子部品Ｔの数に対応して、複数個ずつ形成してもよい。

また、上記実施形態では、基体１０の凹部１１の底部に断面が三角形状の凸部１７を設けているが、これに限定されるものではない。例えば、凸部１７の形状は、断面が円形状、多角形状等の任意の形状にしてもよい。また、凸部１７を形成しなくてもよい。

また、上記実施形態の実装用治具Ｘでは、案内部材２０を用いて、基体１０の凹部１１に電子部品Ｔを案内するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、案内部材２０を用いなくてもよい。また、案内部材２０の代わりに、基体１０の上面に、図８に示すような第４傾斜面１９を形成してもよい。

また、上記実施形態では、案内部材２０の台板部２１の上面２１ａに枠部２５を設けているが、これに限定されるものではなく、例えば、枠部２５を設けなくてもよい。

Ｘ 電子部品の実装用治具
Ｔ 電子部品
Ｔｃ 実装面
Ｔｄ 電子部品の実装面とは反対側の面
Ｔｅ 縁部
Ｐ プリント配線板
Ｐａ 被実装面
１０ 基体
１１ 凹部
１３ 第１傾斜面
１５ 第２傾斜面
１７ 凸部
２０ 案内部材
２３ 貫通孔
２７ 第３傾斜面

Claims (5)

1. チップ型の電子部品の実装面をプリント配線板の被実装面に対向させ、該被実装面上の所定の位置に前記電子部品を実装するための電子部品の実装用治具であって、
   前記電子部品が配置される凹部を有する基体を備え、
   前記基体の前記凹部は、前記所定の位置に対応する位置に形成され、前記凹部の内部には、互いに対向するように配置された第１傾斜面および第２傾斜面が設けられており、
   前記第１傾斜面および前記第２傾斜面は、前記凹部の底部に向かうにつれて前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間隔が狭くなるように傾斜しており、前記凹部に前記電子部品が配置されたときに、前記電子部品の前記実装面とは反対側の面の縁部をそれぞれ支持するようになっており、
   前記凹部に前記電子部品が配置された状態で該電子部品が前記プリント配線板の前記被実装面上に当接されたときに、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面の傾斜によって前記電子部品が前記被実装面上の前記所定の位置に案内されるようになっていることを特徴とする電子部品の実装用治具。
2. 前記基体は、前記凹部の底部における前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間の位置に形成された凸部をさらに有しており、
   前記凹部に前記電子部品が配置された状態で該電子部品が前記プリント配線板の前記被実装面上に当接されたときに、前記電子部品の前記実装面とは反対側の面と前記凸部とが接触する高さ以下に、前記凸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用治具。
3. 前記基体上に配置され、前記電子部品を前記基体の前記凹部へ案内する案内部材をさらに備え、
   前記案内部材は、前記基体の前記凹部に対応する位置に形成された貫通孔を有しており、前記貫通孔の大きさは、前記基体の前記凹部に前記電子部品が配置された状態で、該電子部品の外形よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品の実装用治具。
4. 前記案内部材は、前記基体側に配置される面とは反対側の面から前記貫通孔に向かって傾斜する第３傾斜面をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の電子部品の実装用治具。
5. 前記案内部材は、前記基体側に配置される面とは反対側の面の周縁に沿って、該反対側の面から突出して形成された枠部をさらに有することを特徴とする請求項３または４に記載の電子部品の実装用治具。
   

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