JP2019105605A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを抑制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３５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６０を有するリード２３と、リード２３のうち屈曲部６０よりも第１パッケージ２１側の第１リード部５１を導入可能な第１切欠き部４１を有する基板２４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品に関する。

従来、基板（例えばプラスチック基板等）に実装される電子部品の一つとして、素子が内包された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）が利用されてきた。この種のリード部品を基板へ実装する際には、リードを所期の形状にフォーミングした後、基板に装着して半田付け工程において溶着することにより行われる（例えば特許文献１−３）。

特許文献１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てギャップを有する磁性体コアと、ギャップ内に配置されて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。磁電変換素子のリード端子は複数の方向に略直角に折り曲げられて素子支持部が形成される。素子支持部のうち、少なくとも１箇所以上の素子支持部の先端部は、更に基板側へ略直角に折り曲げられて位置決め用曲げ部が形成される。位置決め用曲げ部は、基板に設けられたリード端子挿入孔に挿入される。こうして、磁電変換素子が基板に実装される。

特許文献２に記載の電流検出装置は、電流の流れに応じて周囲に磁束を発生させる導体の付近に配置される基板と、所定ピッチで配列された複数のリードを有する磁気検出素子とを備えて構成される。磁気検出素子は、リードの先端側が基板のリード穴に挿入可能となるように２箇所で折り曲げられて基板に実装される。

特許文献３に記載の電流センサは、電流が印加されるバスバーおよび当該バスバーの周囲に配置されたコアを保持するハウジングと、ハウジングに対向配置した状態で当該ハウジングに固定される回路基板と、電流を検出するための検出素子とを備えて構成される。
検出素子は、ハウジングに保持される素子本体および回路基板の貫通孔に固定される複数の接続端子（リード）を有する。接続端子（リード）は、複数の方向に略直角に折り曲げられ、更にその先端側は基板側へ略直角に折り曲げられて、回路基板の両面のうちハウジングに対向する面に挿通される。こうして、検出素子が基板に実装される。

特開２０１３−２４８５１号公報 特開２０１６−３１３０４号公報 特開２０１４−１３９５５６号公報

上記特許文献１−３に記載の技術は、リードフォーミングを行う際、リードを曲げる方向と曲げる箇所が多く、複数の工程を経て形成する必要がある。このため、製造コスト高の要因となる。

そこで、製造コストを抑制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、前記リードのうち前記屈曲部よりも前記第１パッケージ側の第１リード部を導入可能な第１切欠き部を有する基板と、を備える点にある。

本構成によれば、第１パッケージに接続されるリードの屈曲を１箇所で、且つ、同じ方向に沿って行うことができる。これにより、第１パッケージを基板に実装するためのリードフォーミングを簡便に行うことができる。その結果、電子部品の製造コストを低減することが可能となる。

また、基板がリードのうち屈曲部よりも第１パッケージ側の第１リード部を導入可能な第１切欠き部を有することで、基板に対する第１パッケージの実装が容易になる。さらに、基板が第１切欠き部を有することで、基板に第１パッケージが挿通可能な大きさの孔部は不要となり、第１切欠き部を第１リード部の導入が可能な大きさにするだけで基板を小型化することができる。

他の特徴構成は、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パッケージを備え、前記基板は、前記第２パッケージを保持可能な孔部を有する点にある。

本構成によれば、第２パッケージが基板の孔部に保持されるため、基板に対する第２パッケージの位置決めを精度良く行うことができる。したがって、電子部品の位置決め精度を向上させることができる。

他の特徴構成は、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パッケージを備え、前記基板は、前記第２パッケージを導入し保持可能な第２切欠き部を有する点にある。

本構成によれば、第２パッケージが基板の第２切欠き部に保持されるため、基板に対する第２パッケージの位置決めを精度良く行うことができる。したがって、電子部品の位置決め精度を向上させることが可能となる。さらに、第１リード部及び第２パッケージは、何れも基板に形成した切欠き部（第１切欠き部及び第２切欠き部）の開口から導入することができるため、基板に対する第１パッケージ及び第２パッケージの実装が容易になる。

他の特徴構成は、前記リードは、前記第２パッケージの外部において前記屈曲部よりも前記第２パッケージ側で屈曲された第２屈曲部を有し、前記第２切欠き部は、前記リードのうち前記第２屈曲部よりも前記第２パッケージ側の第２リード部を導入可能であり、前記第２切欠き部の幅は、前記リードの厚みよりも大きく、且つ、前記第２パッケージのうち前記第２リード部における前記リードの厚み方向に平行な方向の厚みよりも小さい点にある。

本構成によれば、基板において第２切欠き部の幅を小さくすることができ、基板の強度を高めることができるとともに、第２パッケージの位置決めを精度良く行うことができる。したがって、電子部品の位置決め精度を向上させることが可能となる。

他の特徴構成は、前記第１切欠き部の幅は、前記リードの厚みよりも大きく、且つ、前記第１パッケージのうち前記第１リード部における前記リードの厚み方向に平行な方向の厚みよりも小さい点にある。

本構成によれば、基板において第１切欠き部の幅を小さくすることができ、基板の強度を高めることができるとともに、第１パッケージの位置決めを精度良く行うことができる。したがって、電子部品の位置決め精度を向上させることが可能となる。

第１実施形態に係る電子部品の斜視図である。 第１実施形態に係る電子部品の側方断面図である。 第１実施形態に係る電子部品の分解斜視図である。 第２実施形態に係る電子部品の斜視図である。 第２実施形態に係る電子部品の側方断面図である。 第３実施形態に係る電子部品の斜視図である。 第３実施形態に係る電子部品の側方断面図である。 別実施形態に係る電子部品の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
本発明に係る電子部品は、素子が封入されたセンサが基板に対して立設した状態で実装されて構成される。なお、以下では、電流センサに用いられる、ホールＩＣを含む電子部品を例に挙げて説明する。

ホールＩＣは磁気センサの一種であって、導体に流れる電流（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を中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。電子部品１は、磁気センサ２０と基板２４とを有する。電流センサは、電子部品１と磁性体コア（以下、コアと称する）３を有する。電流センサは、コア３を貫通する導体２を流れる電流を検出する。理解を容易にするために、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に直交する方向のうち基板２４の板面に平行な方向を方向Ｂ、方向Ａ及び方向Ｂの夫々に垂直な方向を方向Ｃと定義する。

図１に示すように、導体２はコア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。

磁気センサ２０は、第１パッケージ２１、第２パッケージ２２、リード２３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６０を有する。リード２３は互いに平行に複数（本実施形態では４本）備えられる。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、ホール素子は電源端子、接地端子、出力端子の３つの端子を備えている。図１の例では、４本のリード２３のうち３本はこれら３つの端子と電気的に接続され、残りの１本はこれらの３つの端子とは電気的に接続されない未接続端子（所謂、ＮＣ端子）に接続されている。これら４本のリード２３は素子３５と共に樹脂を用いて第１パッケージ２１にインサート成形される。

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。第２パッケージ２２は、リード２３がインサートされて樹脂成形されており、内部にリード２３の一部が埋設されている。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、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。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６０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２パッケージ２２を設けることにより、組立工程におけるリード２３の変形を防止することができる。

磁気センサ２０は、基板２４に実装される。この基板２４は、その端部から切り欠かれた第１切欠き部４１及び基板２４を厚さ方向（図１の例では方向Ｃに相当）に貫通する孔部４２を有する。第１切欠き部４１には、リード２３のうち屈曲部６０よりも第１パッケージ２１側にある第１リード部５１が挿通される。第１リード部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６０との間の部分をいう。本実施形態では、第１切欠き部４１は、第１パッケージ２１が挿通される幅を有し、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。図２に示されるように、本実施形態では、リード２３の第１リード部５１が第１切欠き部４１の内面から離間した状態で基板２４に実装される。

孔部４２は、第２パッケージ２２を構成する面のうち、リード２３を屈曲させた状態で基板２４に対向する面（底面）が挿入可能な大きさを有しており、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は、底面からリード２３が設けられた位置まで孔部４２に埋設された状態で配置される（図２参照）。

この時、第２パッケージ２２が孔部４２に軽圧入により固定されるように、孔部４２のサイズを第２パッケージ２２と同程度のサイズに設定すると好適である。これにより、基板２４に対する電子部品１の位置決めを正確に行うことが可能となる。

このようにリード２３及び基板２４を構成することで、リード２３の屈曲を１箇所で、且つ、同じ方向に沿って行うことができる。これにより、第１パッケージ２１を基板２４に実装するためのリードフォーミングを簡便に行うことができる。その結果、電子部品１の製造コストを低減することが可能となる。

また、リード２３の第１リード部５１を基板２４の第１切欠き部４１の開口から導入することができるため、基板２４に対する磁気センサ２０の実装が容易になる。さらに、基板２４が第１切欠き部４１を有することで、基板２４に第１パッケージ２１が挿通可能な大きさの孔部は不要となり、第１切欠き部４１を第１リード部５１の導入が可能な大きさにするだけで基板２４を小型化することができる。

〔第２実施形態〕
第１実施形態では、電子部品１において、基板２４が第１リード部５１を導入可能な第１切欠き部４１と、第２パッケージ２２を保持する孔部４２とを有する構成を示した。第２実施形態の電子部品１は、基板２４において、第１切欠き部４１及び第２パッケージ２２の形状が第１実施形態の電子部品１とは異なる。以下、第１実施形態と異なる部分を中心に第２実施形態について説明する。

図４及び図５に示されるように、本実施形態では、基板２４の第１切欠き部４１の幅Ｗ１は、リード２３の厚みよりも大きく、且つ、第１パッケージ２１のうち第１リード部５１におけるリード２３の厚み方向に平行な方向の厚みＬ１よりも小さい。このような構成とすれば、基板２４において第１切欠き部４１の幅Ｗ１を小さくすることができ、基板２４の強度を高めることができるとともに、第１パッケージ２１の位置決めを精度良く行うことができる。したがって、電子部品１の位置決め精度を向上させることが可能となる。

また、基板２４は、第２パッケージ２２を導入し保持可能な第２切欠き部４３を有する。第２切欠き部４３は、第２パッケージ２２が挿入可能な幅を有し、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。このような構成とすれば、第２パッケージ２２が基板２４の第２切欠き部４３に保持されるため、基板２４に対する第２パッケージ２２の位置決めを精度良く行うことができる。したがって、電子部品１の位置決め精度を向上させることが可能となる。さらに、第１リード部５１及び第２パッケージ２２は、何れも基板２４に形成した切欠き部（第１切欠き部４１と第２切欠き部４３）の開口から導入することができるため、基板２４に対する磁気センサ２０の実装が容易になる。

〔第３実施形態〕
上記の第２実施形態の電子部品１は、リード２３が屈曲部６０を有し、図５に示されるように側面視がＬ字状に構成されるものとして説明した。本実施形態の電子部品１は、リード２３が複数の屈曲部６１，６２を有する点で上記の実施形態の電子部品１とは異なる。以下、第２実施形態と異なる部分を中心に第３実施形態について説明する。

図６及び図７に示されるように、第２実施形態における屈曲部６０に相当する箇所に形成した屈曲部を第１屈曲部６１とすると、本実施形態では、リード２３が、第１屈曲部６１と第２パッケージ２２との間で屈曲された第２屈曲部６２を更に有する。第１屈曲部６１及び第２屈曲部６２は屈曲部の一例である。第２屈曲部６２は、リード２３の延出方向に対して、第１屈曲部６１と同じく基板２４の厚み方向（図６の例では、方向Ｃ）に沿って屈曲される。したがって、磁気センサ２０のリード２３を基板２４の側方から見た場合、図７に示されるように、リード２３はＵ字状に形成される。

基板２４の第２切欠き部４３は、リード２３のうち第２屈曲部６２よりも第２パッケージ２２の側の第２リード部５２を導入可能である。さらに、第２切欠き部４３の幅Ｗ２は、リード２３の厚みよりも大きく、且つ、第２パッケージ２２のうち第２リード部５２におけるリード２３の厚み方向に平行な方向の厚みＬ２よりも小さい。

これにより、第２パッケージ２２を、基板２４の裏面側に突出させた状態で保持することができる。また、基板２４の第２切欠き部４３の幅Ｗ２を小さくすることで、基板２４の強度を高めることができるとともに、第２パッケージ２２の位置決めを精度良く行うことができる。その結果、電子部品１の位置決め精度を向上させることが可能となる。

〔他の実施形態〕
上記の実施形態では、基板２４に形成される第１切欠き部４１が直線状の溝部によって構成される例を示したが、図８に示すように、第１切欠き部４１は、基板２４の開口端に向けて徐々に幅広となるテーパ部４４を有してもよい。第１切欠き部４１がテーパ部４４を備えることで、第１切欠き部４１へのリード２３の導入が容易になる。図示しないが、基板２４に第２切欠き部４３を設ける場合において、第２切欠き部４３が、基板２４の開口端に向けて徐々に幅広となるテーパ部を有してもよい。

上記の実施形態では、素子３５がホール素子であるとして説明したが、素子３５は他の機能を有する素子であっても良い。したがって、電子部品１はホールＩＣとは異なる機能を有する部品であっても良い。

第１実施形態及び第２実施形態では、第２パッケージ２２は孔部４２又は第２切欠き部４３に固定されるとして説明したが、第２パッケージ２２は孔部４２又は第２切欠き部４３に固定されず、孔部４２又は第２切欠き部４３のサイズが第２パッケージ２２のサイズよりも十分に大きく構成することも可能である。

上記の実施形態では、第１リード部５１が第１切欠き部４１の内面から離間しているとして説明したが、第１リード部５１は第１切欠き部４１の内面に当接して設けることも可能である。また、第１リード部５１を第１切欠き部４１の溝部分の底側（奥側）の内面に当接して設けることも可能である。

上記の実施形態では、複数のリード２３は、使用されていない未使用リードを含む４本からなるとして説明したが、複数のリード２３は５本以上であっても良いし、３本以下であっても良い。また、未使用リードを有さずに構成することも可能である。係る場合、複数のリードは、互いに半田で接続されないように構成すると良い。

本発明は、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切欠き部
４２：孔部
４３：第２切欠き部
５１：第１リード部
５２：第２リード部
６０：屈曲部
６１：第１屈曲部（屈曲部）
６２：第２屈曲部（屈曲部）

Claims (5)

1. 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、
   前記リードのうち前記屈曲部よりも前記第１パッケージ側の第１リード部を導入可能な第１切欠き部を有する基板と、を備える電子部品。
2. 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パッケージを備え、
   前記基板は、前記第２パッケージを保持可能な孔部を有する請求項１に記載の電子部品。
3. 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パッケージを備え、
   前記基板は、前記第２パッケージを導入し保持可能な第２切欠き部を有する請求項１に記載の電子部品。
4. 前記リードは、前記第２パッケージの外部において前記屈曲部よりも前記第２パッケージ側で屈曲された第２屈曲部を有し、
   前記第２切欠き部は、前記リードのうち前記第２屈曲部よりも前記第２パッケージ側の第２リード部を導入可能であり、
   前記第２切欠き部の幅は、前記リードの厚みよりも大きく、且つ、前記第２パッケージのうち前記第２リード部における前記リードの厚み方向に平行な方向の厚みよりも小さい請求項３に記載の電子部品。
5. 前記第１切欠き部の幅は、前記リードの厚みよりも大きく、且つ、前記第１パッケージのうち前記第１リード部における前記リードの厚み方向に平行な方向の厚みよりも小さい請求項１から４のいずれか一項に記載の電子部品。

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