JP2019054017A

JP2019054017A - 電子部品

Info

Publication number: JP2019054017A
Application number: JP2017175055A
Authority: JP
Inventors: 智也田中; Tomoya Tanaka
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-04-04

Abstract

【課題】高い位置精度で基板に実装することが可能な電子部品を提供する。【解決手段】電子部品１は、素子が封入された第１パッケージ２１と、第１パッケージ２１内において素子と電気的に接続され、第１パッケージ２１の外部において屈曲された屈曲部５０を有するリード２３と、リード２３の両端のうち、第１パッケージ２１が接続された一端側とは異なる他端側に設けられる第２パッケージ２２と、リード２３のうち屈曲部５０よりも第１パッケージ２１側の第１パッケージ側部と第１パッケージ２１とが挿通される第１孔４１、及び第２パッケージ２２の少なくとも一部が挿入される第２孔４２を有する基板２４と、を備え、第２パッケージ２２及び基板２４は、リード２３のうち屈曲部５０よりも第２パッケージ２２側の第２パッケージ側部５２の延出方向に直交する直交方向に対する位置決めを行う位置決め部６０が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、基板に実装される電子部品に関する。

従来、電子部品は例えばプラスチック基板等の基板に実装して利用されてきた。この種の電子部品には、電子部品の機能上、基板に対して高い位置精度が要求されるものがある。そこで、電子部品を基板に実装する際に位置精度を向上する技術が検討されてきた（例えば特許文献１−４）。

特許文献１に記載の電流センサは、ギャップが形成された環状のコアと、ギャップ内に収容される磁電変換素子が実装された回路基板とを備えている。コアのギャップ内には弾性変形する弾性変形部が設けられ、磁電変換素子は当該弾性変形部を介してコアのギャップ内に設けられる。

特許文献２に記載の電流センサは、ギャップを有するリング状のコアと、基板に実装された状態でギャップ内に配置された磁電変換素子とを備えている。磁電変換素子のモールド部は、基板の厚さ方向において基板から離れるほど、ギャップの幅方向における厚さが薄くなるようにテーパー状に形成され、所期の位置にモールド部を案内する。

特許文献３に記載の電流センサは、被測定電流が流れる導体を囲むように配置されたギャップを有する環状磁性体コアと、ギャップ内に配置されたリード端子を有する磁電変換素子と、磁電変換素子の駆動回路等が実装される基板とを備えて構成される。磁電変換素子は、リード端子を略直角に折り曲げて素子支持部が形成され、この素子支持部のうち、少なくとも一箇所以上の素子支持部の先端部を更に基板側へ略直角に折り曲げて形成した位置決め用曲げ部を、基板に設けた実装用リード端子挿入孔に挿入して実装される。

特許文献４に記載のホールＩＣ基板は、磁界を検出するホールＩＣ本体及び当該ホールＩＣ本体から延出するリード線群を有するホールＩＣと、ホールＩＣが実装される回路基板とを備えている。ホールＩＣは、磁界の検出面が回路基板から完全に露出するように回路基板から迫り出した状態で回路基板に実装される。

特開２０１１−７５９６号公報特開２０１２−１８１２０８号公報特開２０１３−２４８５１号公報特開２０１４−１９７６２１号公報

上述した特許文献１−４に記載の技術では、上記のように位置精度を高めるように構成されている。ここで、例えば電子部品によっては、モールド部からリードが延出して設けられたリード付き電子部品（以下「リード部品」とする）が利用されることもある。この種のリード部品の基板への実装として、リードを所期の形状にフォーミングした後、リードを基板の実装面に沿わせて配置し、沿わせたリードを基板に形成された面実装用ランドに半田付けすることにより行う方法がある。このような方法で半田付けされるリード部品は、小型化の観点から互いに隣接するリードの間隔が狭く形成されているものがある。この場合、仮にリードの延出方向が所期の方向に対して角度を有した状態（傾いた状態）でリード部品が基板に実装されると、上記面実装用ランドを介して互いに隣接するリード同士が短絡（ピン間ショート）する可能性がある。特許文献１−４に記載の技術は、このようなリード部品のピン間ショートの防止まで想定されていない。

そこで、高い位置精度で基板に実装することが可能な電子部品が求められる。

本発明に係る電子部品の特徴構成は、素子が封入された第１パッケージと、前記第１パッケージ内において前記素子と電気的に接続され、前記第１パッケージの外部において屈曲された屈曲部を有するリードと、前記リードの両端のうち、前記第１パッケージが接続された一端側とは異なる他端側に設けられる第２パッケージと、前記リードのうち前記屈曲部よりも前記第１パッケージ側の第１パッケージ側部と前記第１パッケージとが挿通される第１孔、及び前記第２パッケージの少なくとも一部が挿入される第２孔を有する基板と、を備え、前記第２パッケージ及び前記基板の少なくとも一方には、前記リードのうち前記屈曲部よりも前記第２パッケージ側の第２パッケージ側部の延出方向に直交する直交方向に対する位置決めを行う位置決め部が設けられている点にある。

このような特徴構成とすれば、第２パッケージ側部の延出方向に直交する直交方向に対する位置ずれを防止することができる。このため、リードの延出方向を所期の方向から傾くことなく所期の方向に沿わせた状態でリード部品を基板に実装することができるので、ランドを介して互いに隣接するリード同士が短絡することを防止できる。このように本電子部品によれば、高い位置精度で基板に実装することが可能となる。また、高い位置精度で位置決めをした上で半田付けできるので、リフローでの半田付けが可能となる。

また、前記第２孔に前記第２パッケージの少なくとも一部が挿入された状態において、前記第２パッケージにおける前記位置決め部は、前記第２パッケージの上面視において凹んだ凹状部からなり、前記基板における前記位置決め部は、前記基板の上面視において前記第２パッケージの凹状部側に向かって突出する凸状部からなると好適である。

このような構成とすれば、基板における位置決め部を設けるにあたり、基板の面積が小さくなることがないので例えば配線パターンを形成する領域が小さくなることがない。したがって、位置決め部を設けたことによる配線パターンの形成の自由度が損なわれることを防止できる。

また、前記第２孔に前記第２パッケージの少なくとも一部が挿入された状態において、前記基板における前記位置決め部は、前記基板の上面視において凹んだ凹状部からなり、前記第２パッケージにおける前記位置決め部は、前記第２パッケージの上面視において前記基板の凹状部側に向かって突出する凸状部からなると好適である。

このような構成とすれば、第２パッケージにおける位置決め部を設けるにあたり、第２パッケージの上面における位置決め部の深さ方向に沿った長さが短くなることがない。したがって、第２パッケージの強度が損なわれることを防止できる。

第１の実施形態に係る電子部品の斜視図である。第１の実施形態に係る電子部品の上面図である。図２のIII−III線における断面図である。第２の実施形態に係る電子部品の上面図である。

１．第１の実施形態
本発明に係る電子部品は、基板に対して高い位置精度で実装することができるように構成される。以下、本実施形態の電子部品１について説明する。なお、以下では電子部品１の例としてホールＩＣを挙げて説明する。

ホールＩＣは、導体２（図１参照）に流れる被測定電流を検出するように構成されている。ここで、導体２に電流が流れる場合には、当該電流の大きさに応じて導体２を軸心として磁界が発生し、当該磁界により磁束が発生する。このような磁束の磁束密度をホールＩＣに内包されるホール素子が検出し、ホールＩＣはホール素子により検出された磁束密度に基づいて導体２に流れる電流（電流値）を検出する。

図１には電子部品１の斜視図が示される。図２には電子部品１の上面図が示される。図３には図２のIII−III線における断面図が示される。以下では、理解を容易にするために、被測定電流が流れる導体２が延出する方向を方向Ａとし、この方向Ａに直交する方向を夫々方向Ｂ及び方向Ｃとする。

ここで、導体２は環状のコア３の溝部１２を貫通するように設けられる。本実施形態では、導体２は三相回転電機と、当該三相回転電機の回転を制御するインバータとを電気的に接続するバスバーが相当する。三相回転電機の場合にはバスバーは３本設けられる。この場合、電子部品１はこれら３本の導体２の夫々に設けられる。ただし、図１ではバスバーの１本のみが示される。

コア３は、環状の一部に開口部分１１を有し、溝部１２が形成された磁性体から構成される。コア３の溝部１２には導体２が挿通される。これにより、導体２の周囲に生じる磁束をコア３で集磁し易くなる。

電子部品１は、第１パッケージ２１、第２パッケージ２２、リード２３、基板２４を有する。第１パッケージ２１には素子３５が封入される。素子３５とは、本実施形態では、導体２を流れる電流に応じて導体２の周囲に生じる磁束の磁束密度を検出するホール素子が相当する。ホール素子は、溝部１２の開口部分１１に生じる磁束の磁束密度を検出する。第１パッケージ２１は、このようなホール素子を内包した状態で樹脂を用いて成形される。第１パッケージ２１は、このホール素子の検出面が溝部１２の開口部分１１に生じる磁束と直交するように配置される。

リード２３は、第１パッケージ２１内において素子３５と電気的に接続され、第１パッケージ２１の外部において屈曲された屈曲部５０を有する。上述したように、第１パッケージ２１内には、素子３５（本実施形態ではホール素子）が封入されている。リード２３は導体で形成され、素子３５の端子と電気的に接続される。本実施形態では、ホール素子は４つの端子を備えている。これらの４つの端子の夫々は、４本のリード２３の夫々と電気的に接続される。これら４本のリード２３の夫々は、少なくとも一部が素子３５と共に樹脂内に埋設された状態で成形される。

また、リード２３は、第１パッケージ２１から延出し（図１の例では方向Ｃに沿って延出）、当該第１パッケージ２１の外側において、第１パッケージ２１から延出する方向に対して所定の角度を有するように屈曲される（図１の例では方向Ｂに沿うように屈曲される）。本実施形態では、リード２３は４本備えられるが、全て同じ方向に屈曲される。

第２パッケージ２２は、リード２３の両端のうち、第１パッケージ２１が接続された一端側とは異なる他端側に設けられる。上述したように、本実施形態では第１パッケージ２１はコア３の開口部分１１に配置される。第２パッケージ２２は、第１パッケージ２１とは別体で樹脂を用いて成形され、第１パッケージ２１と離間してコア３の溝部１２よりも外側に設けられる。したがって、第２パッケージ２２は第１パッケージ２１から第２パッケージ２２まで延出するリード２３により支持され、上述した屈曲部５０は、第１パッケージ２１と第２パッケージ２２との間においてリード２３を屈曲して設けられる。

第１パッケージ２１及び第２パッケージ２２は、基板２４に実装される。この基板２４は第１孔４１及び第２孔４２を有する。第１孔４１は、リード２３のうち屈曲部５０よりも第１パッケージ２１側の第１パッケージ側部５１と第１パッケージ２１とが挿通される。第１パッケージ側部５１とは、第１パッケージ２１と第２パッケージ２２とを接続するリード２３のうち、第１パッケージ２１と屈曲部５０との間の部分をいう。第１孔４１は、このような第１パッケージ側部５１と共に、第１パッケージ２１が挿通されることから、少なくとも第１パッケージ２１が通り抜けることが可能なサイズで基板２４を厚さ方向（図１の例では方向Ｃが相当）に貫通して形成される。

第２孔４２は、第２パッケージ２２の少なくとも一部が挿入される。本実施形態では、第２パッケージ２２には、第１パッケージ２１から延出し、屈曲部５０で屈曲されたリード２３の一部が埋設される。第２パッケージ２２は、第２パッケージ２２が有する面のうち、底面２２Ａからリード２３が設けられた位置まで第２孔４２に埋設された状態で配置される（図３参照）。

図２及び図３に示されるように、リード２３は、第１パッケージ側部５１が第１孔４１の内周面に当接した状態で第２パッケージ側部５２が基板２４に形成されたランド８６に半田付けが行われると好適である。このように構成することで、基板２４に対する電子部品１のＢ方向に沿った位置精度を高めることが可能となる。なお、第２パッケージ側部５２とは、第１パッケージ２１と第２パッケージ２２とを接続するリード２３のうち、屈曲部５０と第２パッケージ２２との間の部分をいう。

また、図２及び図３に示されるように、リード２３が、基板２４の実装面に当接した状態で第２パッケージ側部５２が基板２４に形成されたランド８６に半田付けが行われると好適である。このように構成することで、基板２４に対する電子部品１のＣ方向に沿った位置精度を高めることが可能となる。

ここで、図２に示されるように、第２パッケージ２２及び基板２４には、基板２４の面内で、リード２３のうち屈曲部５０よりも第２パッケージ２２側の第２パッケージ側部５２の延出方向に直交する直交方向に対する位置決めを行う位置決め部６０が設けられている。第２パッケージ側部５２の延出方向とは、Ｂ方向である。したがって、基板２４の面内における第２パッケージ側部５２の延出方向に直交する直交方向とは、Ａ方向が相当する。位置決め部６０は、基板２４に対する電子部品１のＡ方向に沿った位置精度を向上するように設けられる。本実施形態では、位置決め部６０は、第２パッケージ２２及び基板２４の双方において設けられる。

本実施形態では、第２孔４２に第２パッケージ２２の少なくとも一部が挿入された状態において、第２パッケージ２２における位置決め部６０は、第２パッケージ２２の上面視において凹んだ凹状部６１からなり、基板２４における位置決め部６０は、基板２４の上面視において第２パッケージ２２の凹状部６１側に向かって突出する凸状部６２からなる。

図２に示されるように、第２パッケージ２２における位置決め部６０は、第２パッケージ２２が有する面のうち、リード２３の第２パッケージ側部５２が延出する面７１と対向する面７２に設けられる。凹状部６１は、第２パッケージ２２をＣ方向に沿って見た場合に、面７２においてＣ方向に貫通するように形成される。

一方、基板２４における位置決め部６０は、基板２４の第２孔４２の内周面のうち、第２パッケージ２２の面７２に対向する面４３に設けられる。凸状部６２は、基板２４をＣ方向に沿って見た場合に、凹状部６１に少なくとも一部が挿入されるように面４３から突出して形成される。

本実施形態では、図２に示されるように、凹状部６１はＣ方向に見て長方形で形成され、凸状部６２はＣ方向に見て台形で形成される。凸状部６２が、凹状部６１に少なくとも一部が挿入された場合には、凸状部６２における台形の斜辺（テーパー状部６４）に、凹状部６１の外縁にあたる一対の角部７４が当接するように形成される。これにより、基板２４に対する電子部品１のＡ方向に沿った位置精度を高めることが可能となる。

２．第２の実施形態
次に、第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、第２パッケージ２２における位置決め部６０は凹状部６１からなり、基板２４における位置決め部６０は凸状部６２からなるとして説明したが、本実施形態では、第２パッケージ２２における位置決め部６０は凸状部８１からなり、基板２４における位置決め部６０は凹状部８２からなる点で上記第１の実施形態と異なる。それ以外の点は第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。

図４には、本実施形態の電子部品１の上面図が示される。本実施形態では、第２孔４２に第２パッケージ２２の少なくとも一部が挿入された状態において、基板２４における位置決め部６０は、基板２４の上面視において凹んだ凹状部８２からなり、第２パッケージ２２における位置決め部６０は、第２パッケージ２２の上面視において基板２４の凹状部８２側に向かって突出する凸状部８１からなる。

図４に示されるように、第２パッケージ２２における位置決め部６０は、第２パッケージ２２が有する面のうち、リード２３の第２パッケージ側部５２が延出する面７１と対向する面７２に設けられる。凸状部８１は、この面７２からＢ方向に突出して形成される。

一方、基板２４における位置決め部６０は、基板２４の第２孔４２の内周面のうち、第２パッケージ２２の面７２に対向する面４３に設けられる。凹状部８２は、基板２４をＣ方向に沿って見た場合に、面４３においてＣ方向に貫通するように、且つ、凸状部８１の少なくとも一部が挿入されるように形成される。

本実施形態では、図４に示されるように、凹状部８２はＣ方向に沿って見て長方形で形成され、凸状部８１はＣ方向に沿って見て台形で形成される。凸状部８１により位置決めする場合には、凸状部８１における台形の斜辺（テーパー状部８４）に、凹状部８２の外縁にあたる一対の角部８５が当接するように形成される。これにより、基板２４に対する電子部品１のＡ方向に沿った位置精度を高めることが可能となる。

３．その他の実施形態
上記第１の実施形態では、第２パッケージ２２における位置決め部６０は凹状部６１からなり、基板２４における位置決め部６０は凸状部６２からなり、第２の実施形態では、第２パッケージ２２における位置決め部６０は凸状部８１からなり、基板２４における位置決め部６０は凹状部８２からなるとして説明した。電子部品１は、第２パッケージ２２における位置決め部６０として凹状部６１及び凸状部８１を有し、基板２４における位置決め部６０として凸状部６２及び凹状部８２を有するように構成することも可能である。

上記第１の実施形態では、凹状部６１はＣ方向に見て長方形で形成されるとして説明したが、凹状部６１はＣ方向に沿って見て円弧状に形成することも可能である。また、上記第２の実施形態では、凹状部８２はＣ方向に見て長方形で形成されるとして説明したが、凹状部８２はＣ方向に沿って見て円弧状に形成することも可能である。

上記第１の実施形態では、凸状部６２はＣ方向に見て台形で形成されるとして説明したが、凸状部６２はＣ方向に見て三角形で形成することも可能であるし、円弧状に形成することも可能である。また、上記第２の実施形態では、凸状部８１はＣ方向に沿って見て台形で形成されるとして説明したが、凸状部８１はＣ方向に沿って見て三角形で構成することも可能であるし、円弧状に形成することも可能である。

上記実施形態では、位置決め部６０は、第２パッケージ２２及び基板２４の双方に設けられるとして説明したが、位置決め部６０は、第２パッケージ２２及び基板２４の少なくとも一方に設けられるように構成しても良い。すなわち、第２パッケージ２２及び基板２４の一方に設けられる位置決め部６０が、第２パッケージ２２及び基板２４の他方に当接するように構成することで、位置精度を高めることも可能である。

本発明は、基板に実装される電子部品に用いることが可能である。

１：電子部品
２１：第１パッケージ
２２：第２パッケージ
２３：リード
２４：基板
３５：素子
４１：第１孔
４２：第２孔
５０：屈曲部
５１：第１パッケージ側部
５２：第２パッケージ側部
６０：位置決め部
６１：凹状部
６２：凸状部
８１：凸状部
８２：凹状部

Claims

素子が封入された第１パッケージと、
前記第１パッケージ内において前記素子と電気的に接続され、前記第１パッケージの外部において屈曲された屈曲部を有するリードと、
前記リードの両端のうち、前記第１パッケージが接続された一端側とは異なる他端側に設けられる第２パッケージと、
前記リードのうち前記屈曲部よりも前記第１パッケージ側の第１パッケージ側部と前記第１パッケージとが挿通される第１孔、及び前記第２パッケージの少なくとも一部が挿入される第２孔を有する基板と、
を備え、
前記第２パッケージ及び前記基板の少なくとも一方には、前記リードのうち前記屈曲部よりも前記第２パッケージ側の第２パッケージ側部の延出方向に直交する直交方向に対する位置決めを行う位置決め部が設けられている電子部品。
前記第２孔に前記第２パッケージの少なくとも一部が挿入された状態において、
前記第２パッケージにおける前記位置決め部は、前記第２パッケージの上面視において凹んだ凹状部からなり、
前記基板における前記位置決め部は、前記基板の上面視において前記第２パッケージの凹状部側に向かって突出する凸状部からなる請求項１に記載の電子部品。
前記第２孔に前記第２パッケージの少なくとも一部が挿入された状態において、
前記基板における前記位置決め部は、前記基板の上面視において凹んだ凹状部からなり、
前記第２パッケージにおける前記位置決め部は、前記第２パッケージの上面視において前記基板の凹状部側に向かって突出する凸状部からなる請求項１又は２に記載の電子部品。