JP2014067764A - 回路装置とその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 発熱性電子部品と熱検出部品が近接した位置関係の状態ではんだフローによる同時はんだ接続が可能である回路装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の回路装置10は、リード端子40c,40dと熱検出素子30を有する熱検出部品31と、リード端子40a,40bを有する発熱性電子部品20と、配線パターンと孔とランドを有する基板60を備え、熱検出部品31と発熱性電子部品20がそれぞれのリード端子40a〜40dを介して基板60に電気的に接合され、熱検出部品31のリード端子40c,40dは、U字型に折り曲げられ、その折り曲げられたリード端子40c,40dの一部が発熱性電子部品20に接触し、発熱性電子部品20がリード端子40c,40dの一部と熱検出素子30で挟まれていることを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

この発明は、たとえば、発熱性電子部品と熱検出部品を備えた回路装置とその製造方法に関する
従来、発熱性電子部品と熱検出部品を備えた回路装置として、バリスタ、半導体装置、トランスのような発熱性電子部品と、その発熱性電子部品の熱の変化を検出し、保護する温度ヒューズのような熱検出部品とを備えた回路装置が一般的に知られている。このような回路装置において、発熱性電子部品と熱検出部品の位置関係は、熱検出部品が発熱性電子部品に近接していることで、発熱性電子部品の発熱に応じて速やかに熱検出部品が熱を検出することが可能となる。特許文献1に、従来の発熱性電子部品と熱検出部品を備えた回路装置が開示されている。従来の回路装置は、発熱性電子部品であるトランジスタの樹脂モールド部分に熱検出部品である温度ヒューズが接触するように、近接した位置に実装されている。このような回路装置の発熱性電子部品と熱検出部品は、近接した位置関係を維持した実装が重要とされている。
実開昭58‐193441号公報
しかしながら、近年の環境負荷への影響を考慮して、回路部品の接続には、鉛入りはんだの使用が減り、鉛フリーはんだのような融解温度が高い材料が主流として使用されている。このため、長時間はんだに浸かるはんだフローで熱検出部品を実装しようとすると、熱検出部品のリード端子を介して熱が熱検出素子に回り、熱検出素子の特性が劣化したり、熱検出素子としての機能が失われたりする可能性がある。そのため、はんだフローによる熱検出部品と発熱性電子部品の一体実装が困難であった。
加えて、はんだフローによる発熱性電子部品と熱検出部品を一体実装した場合、熱検出部品の熱検出素子自身の重みによりリード端子が曲がり、発熱性電子部品と熱検出部品の近接した位置関係を維持できなくなることがあった。
本発明の目的は、はんだフローによる発熱性電子部品と熱検出部品を一体実装し、実装後も近接した位置関係を維持することが可能となる回路装置とその製造方法を提供することである。
本発明の回路装置の製造方法と回路装置は、上述した問題を解決するためになされたものである。
その手段として、本発明の回路装置は、リード端子と熱検出素子を有する熱検出部品と、リード端子を有する発熱性電子部品と、配線パターンと孔とランドを有する基板を備え、前記熱検出部品と前記発熱性電子部品がそれぞれの前記リード端子を介して前記基板に電気的に接続されており、前記熱検出部品の前記リード端子は、U字型に折り曲げられ、前記リード端子が前記発熱性電子部品に接触し、前記発熱性電子部品は、前記リード端子の一部と前記熱検出素子で挟まれていることを特徴とする。
本発明の回路装置の製造方法は、リード端子と熱検出素子を有する熱検出部品と、リード端子を有する発熱性電子部品と、配線パターンと孔とランドを有する基板とを準備する工程と、前記熱検出部品の前記リード端子をU字型に折り曲げる工程と、前記発熱性電子部品の前記リード端子を前記基板の孔に挿入し、前記リード端子をランドから突出させ、前記発熱性電子部品を前記基板に保持する工程と、前記熱検出部品の前記リード端子と前記熱検出素子が前記発熱性電子部品を挟み込むように記熱検出部品の前記リード端子を前記基板の孔に挿入し、前記リード端子をランドから突出させ、前記熱検出部品を前記基板に保持する工程と、前記発熱性電子部品と前記熱検出部品のそれぞれの前記リード端子と前記基板のランドとをはんだフローにより、はんだ接続する工程とを備えていることを特徴としている。
本発明の回路装置によれば、発熱性電子部品と温度検出部品の近接した位置関係を確実に維持することができる。
本発明の回路装置の製造方法によれば、はんだフローによる発熱性電子部品と熱検出部品の一体実装が可能となる。
図1(a)は本発明の実施形態1の回路装置10の正面図、図1(b)は背面図、図1(c)は側面図である。 図2(a)〜(c)は、本発明の実施形態1の回路装置10の製造工程の図である。 本発明の実施形態2に係る回路装置10aの側面図である。 本発明の実施形態3に係る回路装置10bの側面図である。
以下、図面と共に、本発明を実施するための形態について説明する。
≪回路装置≫
(実施形態1)
図1(a)〜(c)に、本発明の実施形態1に係る回路装置10を示す。
図1(a)〜(c)に示すように、実施形態1の回路装置10は、リード端子40a,40bを有する発熱性電子部品20と、リード端子40c、40dと熱検出素子30を有する熱検出部品31と、配線パターンと孔とランドを有する基板60を備えている。なお、リード端子40c,40dは、絶縁性樹脂50で覆われている。
発熱性電子部品20は、リード端子40a,40bを介して基板60にはんだ接合されている。熱検出部品31は、発熱性電子部品20をリード端子40c,40dと熱検出素子30で挟みこんだ状態で、リード端子40c,40dを介して基板60にはんだ接合されている。リード端子40c,40dは、U字型に折り曲げられており、その一部が発熱性電子部品20に接触している。
なお、図1(a)に示すように、本実施形態では、熱検出素子31が発熱性電子部品20の中心の位置に保持されているが、中心の位置からずれた場所に熱検出素子31が保持されていても良い。また、リード端子40c,40dは、絶縁性樹脂50で覆われており、他の部品との絶縁性が高められているが、絶縁性樹脂50はなくてもよいし、絶縁性樹脂50に代えて絶縁テープや絶縁シートにより他の部品との絶縁性を確保してもよい。
(実施形態2)
本発明の実施形態2に係る回路装置10aを図3に示す。実施形態2の回路装置10aは、リード端子40a,40bを有する発熱性電子部品20と、リード端子40c、40dと熱検出素子30を有する熱検出部品31と、リード端子40e,40fを有する他の電子部品21と、配線パターンと孔とランドを有する基板60を備えている。なお、電子部品21は、発熱性電子部品であっても良い。
発熱性電子部品20は、リード端子40a,40bを介して基板60にはんだ接合されている。熱検出部品31は、発熱性電子部品20をリード端子40c,40dと熱検出素子30で挟みこんだ状態で、リード端子40c,40dを介して基板60にはんだ接合されている。電子部品21は、熱検出素子30に近接する距離でリード端子40e,40fを介して基板60にはんだ接合されている。
この結果、熱検出部品31は、発熱性電子部品20と電子部品21に囲まれることにより、保持性がより高まる。さらに、回路装置10aは、電子部品21が発熱性電子部品であった場合、2つの発熱源の発熱を1つの熱検出部品31で検出することが可能となる。
(実施形態3)
本発明の実施形態3に係る回路装置10bを図4に示す。実施形態3は、実施形態1と基本的な構成は同じであるが、発熱性電子部品20と熱検出部品31との間隔が大きくなっている。実施形態1では、熱検出部品31のリード端子40c,40dは、基板60の孔に対して垂直で挿入されていたが、実施形態3では、基板60の孔に対して斜めに挿入し、はんだ接続されている。
このようにして、発熱性電子部品20と熱検出部品31の間隔を大きくしても、熱検出素子30と発熱性電子部品20は、近接した位置関係を維持させることができる。
≪回路装置の製造方法≫
本発明の実施形態にかかる回路装置の製造方法を上述した実施形態1に係る回路装置10を例にして説明する。図2(a)〜(c)に本実施形態に係る回路装置の工程を示す。
まず、図2(a)に示すような、基板60と発熱性電子部品20、熱検出部品31を準備する。
次に図2(b)に示すように、熱検出素子30と対向するように、熱検出部品31のリード端子40c,40dをU字型に折り曲げる。この工程により、リード端子40c,40dを長い状態で維持することができる。この結果、はんだ実装時において、リード端子を介した熱が熱検出素子30に伝わりにくくさせる効果がある。
次に、図2(c)に示すように、発熱性電子部品20を基板60に保持させる。具体的には、発熱性電子部品20のリード端子40a,40bを基板60の孔に挿入し、リード端子40a,40bを基板60のランドよりも突出させた状態で、発熱性電子部品20を基板60に保持させる。
また、熱検出部品31を基板60に保持させる。具体的には、熱検出部品31の熱検出素子30とリード端子40c,40dで発熱性電子部品20を挟みこむように、熱検出部品31のリード端子40c,40dを基板60の孔に挿入し、リード端子40c,40dを基板60のランドよりも突出させた状態で、熱検出部品31を基板60に保持させる。このとき、熱検出部品31のリード端子40c,40dの一部は、発熱性電子部品20に接触する。このように、熱検出部品31は、発熱性電子部品20を熱検出素子30とリード端子40c,40dで挟んでいるので、基板60への保持性が高くなっている。この結果、熱検出部品31を保持させるための冶具を必要としない。
次に図2(d)に示すように、基板60に保持された発熱性部品20と熱検出部品31の回路装置10を、はんだが噴流する、はんだフロー装置に通過させ、発熱性電子部品20のリード端子40a,40bと熱検出部品31のリード端子40c,40dを基板60のランドにはんだ付けする。
以上の工程を経て、本発明に係る回路装置10が完成する。
なお、本発明の発熱性電子部品20は、例えば、バリスタ、半導体装置、トランスである。また本発明は、その他の発熱性電子部品にも適用することができる。
10,10a,10b:回路装置
20:発熱性電子部品
21:電子部品
30:熱検出素子
31:熱検出部品
40a,40b,40c,40d,40e,40f:リード端子
50:絶縁性樹脂
60:基板

Claims (5)

  1. リード端子と熱検出素子を有する熱検出部品と、
    リード端子を有する発熱性電子部品と、
    配線パターンと孔とランドを有する基板を備え、
    前記熱検出部品と前記発熱性電子部品がそれぞれの前記リード端子を介して前記基板に電気的に接続されている回路装置において、
    前記熱検出部品の前記リード端子は、U字型に折り曲げられ、その折り曲げられた前記リード端子の一部が前記発熱性電子部品に接触し、
    前記発熱性電子部品は、前記熱検出部品の前記リード端子の一部と前記熱検出素子で挟まれていることを特徴とする回路装置。
  2. 前記熱検出部品の前記リード端子は、絶縁性樹脂で覆われていることを特徴とする請求項1に記載の回路装置。
  3. 前記熱検出部品が温度ヒューズであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回路装置。
  4. 前記発熱性電子部品がバリスタ、半導体装置またはトランスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の回路装置。
  5. リード端子と熱検出素子を有する熱検出部品と、リード端子を有する発熱性電子部品と、配線パターンと孔とランドを有する基板とを準備する工程と、
    前記熱検出部品の前記リード端子をU字型に折り曲げる工程と、
    前記発熱性電子部品の前記リード端子を前記基板の孔に挿入し、リード端子をランドから突出させ、前記発熱性電子部品を前記基板に保持する工程と、
    前記熱検出部品のリード端子と前記熱検出素子が前記発熱性電子部品を挟み込むように前記熱検出部品のリード端子を前記基板の孔に挿入し、リード端子をランドから突出させ、前記熱検出部品を前記基板に保持する工程と、
    前記発熱性電子部品と前記熱検出部品のそれぞれの前記リード端子と前記基板のランドとをはんだフローにより、はんだ接続する工程とを備えた回路装置の製造方法。
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