JP2021057420A - 電子部品ユニット、その製造方法および実装部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 本開示は、基板などに対する電子部品の機械的および電気的な接続の安定性を高めることを目的とする。【解決手段】 電子部品ユニット（２）は、ホルダー（６）と、実装部材（８）とを含む。ホルダーは電子部品（４）を保持するためのものである。実装部材は、ホルダーに固定され、電子部品と接続するための端子接続部（４０）、基板への固定に用いられる複数の固定ピン（４２）、および端子接続部を複数の固定ピンに接続する導体接続部（３８）を含む。導体接続部は、中央部（３８−１）、および中央部を挟むサイド部（３８−２）に区分可能であり、端子接続部は、導体接続部の中央部に配置され、複数の固定ピンは、導体接続部のサイド部にそれぞれ配置される。【選択図】 図１

Description

本開示は、固定ピンを有する電子部品ユニット、その製造方法および実装部材に関する。

コンデンサなどの電子部品は、回路への接続のために、フロー半田やリフロー半田などの半田によるほか、スルーホールへのコンプライアントピンの圧入によって基板に実装される。コンプライアントピンの圧入による実装技術として、電解コンデンサ本体と、ホルダーと、コンプライアントピンからなる電子部品が知られている（たとえば特許文献１）。この知られている電子部品では、ホルダーが電解コンデンサ本体を保持および固定し、一部がホルダーに固定されるコンプライアントピンが、一方の端部にリード線との接続部を有し他方の先端部分に回路基板のスルーホールに圧入嵌入される接続固定部を有している。コンプライアントピンを有する電子部品は、圧力で回路基板のスルーホールに固定される。そのため、半田付け工程が不要であり、実装コストが抑制できる。

特開２００８−１２４２４４号公報

ところで、電子部品が実装された回路基板は、静止環境だけでなく、振動を有する環境であっても使用されている。また、静止環境での使用であっても、地震などの異常な事態の発生により、回路基板は振動を受けることになる。回路基板の耐振性は、回路基板の重要な性能の一つであり、回路基板に対する電子部品の実装状態の影響を受ける可能性がある。

そこで、本開示は、基板などに対する電子部品の機械的および電気的な接続の安定性を高めることを目的とする。

本開示の第１の側面によれば、電子部品ユニットは、ホルダーと、実装部材とを含む。ホルダーは、電子部品を保持するためのものである。実装部材は、前記ホルダーに固定され、前記電子部品と接続するための端子接続部、基板への固定に用いられる複数の固定ピン、および前記端子接続部を前記複数の固定ピンに接続する導体接続部を含む。前記導体接続部は、中央部、および該中央部を挟むサイド部に区分可能であり、前記端子接続部は、前記導体接続部の前記中央部に配置され、前記複数の固定ピンは、前記導体接続部の前記サイド部にそれぞれ配置される。

電子部品ユニットにおいて、前記固定ピンの間の距離が前記電子部品の複数のリード端子の間の距離以上であり、かつ前記固定ピンの離間方向における前記電子部品の幅以下であってもよい。

電子部品ユニットは、少なくとも二つの前記実装部材を含んでもよく、少なくとも四つの前記固定ピンを含んでもよい。

電子部品ユニットにおいて、前記二つの実装部材の隣り合う前記固定ピンの間の距離が前記複数のリード端子の間の距離以上であり、かつ隣り合う前記固定ピンの離間方向における前記電子部品の幅以下であってもよい。

電子部品ユニットにおいて、前記端子接続部および前記固定ピンは、前記導体接続部と同一平面上に配置されていてもよい。

電子部品ユニットにおいて、前記端子接続部および前記固定ピンは、前記導体接続部の長手方向と直交またはほぼ直交してもよい。

電子部品ユニットにおいて、前記実装部材の一部は、インサート成形により前記ホルダーの内部に埋め込まれていてもよい。

電子部品ユニットにおいて、前記リード端子は、前記ホルダーの貫通孔を通ってもよく、前記ホルダーの下面に沿うように折り曲げられてもよく、前記実装部材の前記端子接続部に接続されていてもよい。

本開示の第２の側面によれば、電子部品ユニットの製造方法は、電子部品と接続するための端子接続部、基板への固定に用いられる複数の固定ピン、および前記端子接続部を前記複数の固定ピンに接続する導体接続部を含む実装部材を形成する工程と、前記実装部材を、前記電子部品を保持するためのホルダーに固定する工程とを含む。前記導体接続部は、中央部、および該中央部を挟むサイド部に区分可能であり、前記端子接続部は、前記導体接続部の前記中央部に配置され、前記複数の固定ピンは、前記導体接続部の前記サイド部にそれぞれ配置される。

本開示の第３の側面によれば、実装部材は、電子部品を実装するためのものである。実装部材は、導体接続部と、前記電子部品と接続するための端子接続部と、基板への固定に用いられる複数の固定ピンとを含む。導体接続部は、中央部、および該中央部を挟むサイド部に区分可能である。端子接続部は、前記導体接続部の前記中央部に配置され、複数の固定ピンは、前記導体接続部の前記サイド部にそれぞれ配置される。

本開示によれば、次のいずれかの効果が得られる。

(1) 電子部品が複数の固定ピンに接続されているので、接続の安定性が高められる。

(2) 電子部品を複数の固定ピンで回路などに接続することができる。そのため、一部の接続に不具合が発生しても、他の接続で電子部品と回路との接続を維持することができ、接続の信頼性を高めることができる。

第１の実施の形態に係る電子部品ユニットの一例を示す図である。 電子部品ユニットの平面図である。 電子部品ユニットの底面図である。 図４のＡは、実装部材の正面図であり、図４のＢは、実装部材の平面図である。 電子部品ユニットに加わる力の一例を示す図である。 電子部品ユニットに加わる力の他の例を示す図である。 電子部品ユニットの製造方法の一例を示す図である。 リード端子と端子接続部の接続の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る電子部品ユニットの一例を示す図である。 図１０のＡは、実装部材の平面図であり、図１０のＢは、実装部材の正面図である。 電子部品ユニットに加わる力を示す図である。 電子部品ユニットの製造方法の一例を示す図である。 電子部品ユニットの製造方法の一例を示す図である。 リード端子と端子接続部の接続の他の例を示す図である。

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。

第１の実施の形態

図１は、第１の実施の形態に係る電子部品ユニットの一例を示している。図２は、電子部品ユニットの平面図であり、図３は、電子部品ユニットの底面図である。図２では、電子部品が設置されるホルダーの面部（電子部品の設置面）を示すために、電子部品が省略され、電子部品の外形線のみが破線により示されている。図１ないし図３に示されている構成は一例であって、斯かる構成に本開示の技術が限定されるものではない。本開示では、電子部品ユニットの固定ピン側を下側、電子部品側を上側としている。

電子部品ユニット２は、電子部品４と、ホルダー６と、複数の実装部材８とを含んでいる。実装部材８の数は、図２に示すように、たとえば二つである。電子部品ユニット２は、回路基板などの基板５８（図５のＡ、図５のＢ）に実装可能なユニットである。基板５８への実装により、電子部品４が基板５８のたとえば回路に接続される。

電子部品４は、部品本体部１２と、複数のリード端子１４とを含んでいる。リード端子１４の数は、図３に示すように、たとえば二つであり、実装部材８の数と一致する。部品本体部１２はたとえば円筒形状を有しているが、他の形状であってもよい。電子部品４は、たとえばコンデンサであるが、インダクタ、ダイオード、トランジスタなどの他の電子部品であってもよい。

ホルダー６は、電子部品４を保持する剛性部材であり、たとえば絶縁性を有する樹脂で形成されている。ホルダー６は、図２に示すように、上面、つまり電子部品４が設置される面に設置部２２、複数の側壁部２４、係合溝２６および突出端部２８を有し、図３に示すように、下面、つまり実装面に複数の支持突部３０およびリブ３２を有している。

設置部２２は、電子部品４が設置される表面を有し、電子部品４から下側に延びるリード端子１４を通過させる貫通孔３４を有する。貫通孔３４は、リード端子１４と対向する位置に形成されている。そのため、電子部品４が設置部２２に設置されると、リード端子１４が貫通孔３４を通って、ホルダー６の下面側に突出する。ホルダー６の下面側のリード端子１４は、図３に示すように、ホルダー６の下面に沿って折り曲げられて、ホルダー６の外側で、実装部材８に接続される。

側壁部２４は、設置部２２に隣接するとともに設置部２２の周りに配置されている。側壁部２４の内側表面は、設置部２２に設置される電子部品４の外表面に沿った形状を有し、電子部品４を囲う。そのため、ホルダー６は、設置部２２および側壁部２４により電子部品４を保持することができる。側壁部２４の外側表面は、第１の平坦面２４−１と、第１の平坦面の両側に配置された第２の平坦面２４−２とを有している。ホルダー６は、たとえば四つの側壁部２４を有する。四つの側壁部２４は、図２に示すように、内側に部分的な円形面、外側に部分的な正八角形面を形成している。つまり、四つの側壁部２４は、概ね、内部に円柱形の空間を有する正八角柱を形成している。隣り合う側壁部２４の第２の平坦面２４−２は離間しており、隣り合う側壁部２４の間に隙間部３６が形成されている。この正八角柱の第１の側面は、四つの側壁部２４の第１の平坦面２４−１により形成され、第２の側面は、隣り合う側壁部２４の二つの第２の平坦面２４−２およびこれらの間の隙間部３６により形成される。

係合溝２６は、実装部材８が挿入される溝を有している。係合溝２６は、内部に窪みを有している。係合溝２６の窪みが実装部材８の突起と係合して、挿入された実装部材８の抜けが防止される。係合溝２６は、貫通孔３７を含み、貫通孔３７は、図３に示すように、実装部材８の固定ピン４２をホルダー６の下面側に通過させる。係合溝２６は、側壁部２４の外側であって、たとえば、既述の正八角柱の第２の側面の外側に配置されている。

突出端部２８は、一部の係合溝２６の外側に形成されている。この突出端部２８は、電子部品ユニット２を実装する際に、たとえば電子部品ユニット２の位置決定または向き決定に用いられる。

支持突部３０は、図３に示すように、ホルダー６の下面側に配置されている実装部材８の固定ピン４２の内側近傍に配置されている。支持突部３０により、電子部品ユニット２の実装において、固定ピン４２の挿入量の適正化が図られる。

リブ３２は、支持突部３０およびホルダー６の縁部に接続するとともに、貫通孔３４の周りに配置されている。リブ３２は、ホルダー６の剛性を高めている。

各実装部材８は、導体接続部３８と、端子接続部４０と、複数の固定ピン４２とを含む。各実装部材８の複数の固定ピン４２の数はたとえば二つである。実装部材８は、図４のＡおよび図４のＢに示すように、端子接続部４０に関して左右対称である。実装部材８は導電性を有し、たとえば、銅などの金属と、この金属の表面に形成された錫などのめっき材とを含んでいる。そのため、導体接続部３８は、端子接続部４０を複数の固定ピン４２に物理的かつ電気的に接続している。実装部材８の一部はホルダー６の係合溝２６に挿入される。実装部材８は、既述の抜けの防止によりホルダー６に固定されて、ホルダー６と一体化される。二つの実装部材８は、図２に示すように、設置部２２を介して互いに対向している。また、二つの実装部材８の端子接続部４０と二つの貫通孔３４は、図３に示されているように、一直線上に配置される。

導体接続部３８は、図４のＡおよび図４のＢに示すように、二か所で折り曲げられた板状またはほぼ板状の部材であり、中央部３８−１と二つのサイド部３８−２とを含んでいる。二つのサイド部３８−２は、中央部３８−１を挟み、中央部３８−１の両端に所定の角度θでそれぞれ接続している。中央部３８−１は、図２に示すように、ホルダー６の側壁部２４の第１の平坦面２４−１に沿って配置され、サイド部３８−２は、図２に示すように、隣接する側壁部２４の第２の平坦面２４−２および隙間部３６に沿って配置されている。四つの側壁部２４が正八角柱を形成するとき、中央部３８−１とサイド部３８−２との間の角度θは、正八角形の内角に一致またはほぼ一致し、１３５度またはほぼ１３５度になる。

中央部３８−１およびサイド部３８−２の上側の平坦な端面は、受圧部４４を形成している。受圧部４４は、固定ピン４２の上部に配置され、電子部品ユニット２の実装時に加えられる圧力Ｆｐ（図５のＡなど）を受圧部４４の少なくとも一部で受ける。受圧部４４は、固定ピン４２の上端を通り固定ピン４２と直交する平面ＯＰに平行な面を有し、図１および図２に示すように、露出している。また、受圧部４４の一部は、図２に示すように、側壁部２４間の隙間部３６に隣接している。

各サイド部３８−２は、係合突起４６と、第１のストッパ部４８と、第２のストッパ部５０とを含んでいる。

係合突起４６は、受圧部４４と固定ピン４２の間に配置される。係合突起４６は、実装部材８のサイド部３８−２がホルダー６の係合溝２６に挿入された時、係合突起４６が係合溝２６に係合して、実装部材８の抜けの防止が図られる。

第１のストッパ部４８は、サイド部３８−２の側端の上部に形成され、下側に平坦面を有している。第２のストッパ部５０は、サイド部３８−２の下側の平坦面であって、係合突起４６よりも中央部３８−１に近い側に配置されている。実装部材８のサイド部３８−２がホルダー６の係合溝２６に挿入される時、第１のストッパ部４８および第２のストッパ部５０が、係合溝２６の両外側に接触して、係合溝２６への挿入状態が適正に規制される。

端子接続部４０は、中央部３８−１の下端中央に配置される。端子接続部４０は、上下方向に延びる二つの接続片５２を有し、この二つの接続片５２は、導体接続部３８の中央部３８−１と同一平面上に配置されている。二つの接続片５２は、所定の距離Ｌほど離れて配置されて、接続片５２の間に凹部５４を形成し、かつ固定ピン４２の先端が向いている方向、つまり下側に開口を形成している。各接続片５２は、開口の周辺に傾斜面５６を有する。そのため、二つの接続片５２の開口は、凹部５４の底部よりも広がっている。傾斜面５６は、リード端子１４を凹部５４に導くことができ、そのため、凹部５４へのリード端子１４の挿入負担が軽減できる。端子接続部４０の下端は、たとえば平面ＯＰ上に配置されている。

接続片５２の間の距離Ｌは、リード端子１４の直径よりもわずかに狭い距離に設定されている。そのため、接続片５２は、凹部５４に挿入されたリード端子１４を挟むとともに加締める。接続片５２とリード端子１４との接続により、電子部品４が実装部材８と電気的に接続される。

固定ピン４２は、受圧部４４および係合突起４６の下であって、導体接続部３８のサイド部３８−２と同一平面上に配置されている。固定ピン４２は、たとえば基板５８の接続孔６０（図５のＡ、図５のＢ）に係合する機能を有し、たとえばプレスフィットコネクタまたはプレスフィット端子である。

電子部品ユニット２は、たとえば二つの実装部材８を含み、各実装部材８はたとえば二つの固定ピン４２を有している。合計四つの固定ピン４２は、図２および図３に示すように、電子部品４の周りに等間隔またはほぼ等間隔に配置され、ほぼ矩形を有するホルダー６の下面の四つのコーナ部の近傍に配置される。そのため、電子部品ユニット２の実装状態において、電子部品ユニット２が四つのコーナ部の近傍で固定され、安定した実装状態を得ることができる。

各実装部材８の二つの固定ピン４２の間の距離Ｌｐ１は、図３に示すように、電子部品４の二つのリード端子１４の間の距離Ｌｔ以上であることが好ましく、図２に示すように、固定ピン４２の離間方向における電子部品４の幅Ｄ１、つまり電子部品４の直径以下であることが好ましい。距離Ｌｐ１が距離Ｌｔ以上であると、実装状態における電子部品ユニット２の安定性が高められる。また、距離Ｌｐ１が幅Ｄ１以下であると、電子部品ユニット２の設置面積の拡大を抑制することができる。

二つの実装部材８の隣り合う二つの固定ピン４２の間の距離Ｌｐ２は、図３に示すように、距離Ｌｔ以上であることが好ましく、図２に示すように、固定ピン４２の離間方向における電子部品４の幅Ｄ２、つまり電子部品４の直径以下であることが好ましい。距離Ｌｐ２が距離Ｌｔ以上であると、実装状態における電子部品ユニット２の安定性が高められる。また、距離Ｌｐ２が幅Ｄ２以下であると、電子部品ユニット２の設置面積の拡大を抑制することができる。

図５のＡは、実装途中に電子部品ユニットに加わる力の一例を示し、図５のＢは、実装終了時に電子部品ユニットに加わる力の一例を示している。図５のＡおよび図５のＢでは、基板中の固定ピンおよび接続孔を破線で示している。図５のＡおよび図５のＢにおいて、実線による矢印は、電子部品ユニット２に加わる力を示している。図５のＡにおいて、破線による矢印は、電子部品ユニット２の移動方向を示し、図５のＢにおいて、破線による矢印は、ホルダー６に加わる可能性がある抗力を示している。

電子部品ユニット２は、図５のＡおよび図５のＢに示すように、たとえば基板５８に実装される。基板５８は、電子部品ユニット２の固定ピン４２に対応する位置に接続孔６０を有している。接続孔６０は、たとえばスルーホールである。

電子部品ユニット２は、実装途中において、図５のＡに示すように、圧力Ｆｐおよび動摩擦力Ｆｄを受ける。圧力Ｆｐは、電子部品ユニット２の固定ピン４２を基板５８の接続孔６０に挿入するための下向きの力であり、実装部材８の露出した受圧部４４の一部、たとえば図５のＡに示すように固定ピン４２の直上に直接加えられる。動摩擦力Ｆｄは、固定ピン４２と接続孔６０との間の摩擦により発生する。動摩擦力Ｆｄは、圧力Ｆｐと反対の向きを有し、圧力Ｆｐと相殺される。固定ピン４２の挿入のために、圧力Ｆｐは、動摩擦力Ｆｄ以上の大きさを有する。受圧部４４の圧力Ｆｐを受ける部分（圧力Ｆｐを表す矢印が受圧部４４に接触している部分）が、固定ピン４２の直上、すなわち固定ピン４２を通る基板５８の垂線上に配置されている。そのため、圧力Ｆｐは直線上で動摩擦力Ｆｄと対向することになる。

電子部品ユニット２は、実装終了時において、図５のＢに示すように、圧力Ｆｐおよび静止摩擦力Ｆｓを受ける。静止摩擦力Ｆｓは、固定ピン４２と接続孔６０との間の摩擦により発生する。静止摩擦力Ｆｓは、圧力Ｆｐと反対の向きを有し、圧力Ｆｐと相殺される。静止摩擦力Ｆｓの最大静止摩擦力は、動摩擦力Ｆｄよりも大きい。そのため、圧力Ｆｐが、動摩擦力Ｆｄ以上、最大静止摩擦力以下の大きさに設定されると、実装終了時において、圧力Ｆｐが静止摩擦力Ｆｓとつり合うことになる。そのため、ホルダー６の支持突部３０は穏やかに基板５８に接触することができる。つまり、支持突部３０が基板５８から受ける抗力Ｆｒを抑制することができる。最大静止摩擦力よりも大きい圧力Ｆｐは、図５のＢに示すように、静止摩擦力Ｆｓおよび抗力Ｆｒと釣合うことになる。

圧力Ｆｐは、たとえば電子部品ユニット２に対応した図示しない加圧装置により生成される。加圧装置は、たとえば加圧の停止設定値を含んでいる。停止設定値は、基板５８からの距離に関する設定値である。停止設定値で設定されている距離まで加圧装置が受圧部４４を基板５８側に押し下げると、加圧装置は加圧を停止する。停止設定値で設定されている基板５８からの距離は、たとえば図５のＢに示されている基板５８から受圧部４４までの距離である。このような加圧装置は、固定ピン４２を適正な位置まで接続孔６０に挿入すると加圧を停止する。そのため、圧力Ｆｐが最大静止摩擦力よりも大きくても、抗力Ｆｒの発生を抑制することができる。

受圧部４４および固定ピン４２はいずれも実装部材８に形成され、受圧部４４の圧力Ｆｐを受ける部分は固定ピン４２の直上に配置されている。そのため、圧力Ｆｐ、動摩擦力Ｆｄおよび静止摩擦力Ｆｓは実装部材８の限られた領域、つまり受圧部４４の圧力Ｆｐを受ける部分と固定ピン４２との間の領域６１に作用し、電子部品４およびホルダー６に対する力の作用が抑制される。また、受圧部４４が固定ピン４２の直上に配置されていると、圧力Ｆｐが加えられる方向が、受圧部４４から固定ピン４２に向かう方向と一致またはほぼ一致する。そのため、圧力Ｆｐを固定ピン４２に伝え易くすることができ、電子部品ユニット２の実装性を高めることができる。

端子接続部４０は、受圧部４４の圧力Ｆｐを受ける部分と固定ピン４２との間の領域６１から離れているので、端子接続部４０への力の作用が抑制される。

抗力Ｆｒは、固定ピン４２の近傍においてホルダー６に作用する。そのため、圧力Ｆｐ、静止摩擦力Ｆｓ、および抗力Ｆｒは、実装部材８およびホルダー６の限られた領域、つまり力が作用している固定ピン４２、支持突部３０および受圧部４４の間の領域６２に作用する。したがって、抗力Ｆｒが発生しても電子部品４およびホルダー６に対する力の作用が抑制される。また、端子接続部４０は、隣り合う支持突部３０の間、更には支持突部３０の中間に配置されており、領域６２から離れているので、抗力Ｆｒが発生しても端子接続部４０への力の作用が抑制される。

リード端子１４は、図５のＢに示すように、実装状態において、基板５８の近傍で端子接続部４０に接続されている。基板５８の近傍での接続は、基板５８から離れた位置での接続に比べて、たとえば振動に対する接続の安定性を高めることができる。また、基板５８は、図５のＢに示すように、端子接続部４０の開口と少しの隙間を挟んで対向するので、基板５８の振動が端子接続部４０に直接伝わることを防止できる。

受圧部４４の圧力Ｆｐが加えられている部分は、隙間部３６に隣接しているので、受圧部４４の両側には、自由空間が存在する。受圧部４４の周りの障害物が少なく、受圧部４４への加圧作業のための作業空間が確保されている。そのため、電子部品ユニット２の実装のための作業性が高められている。たとえば、電子部品ユニット２への加圧装置の意図しない接触の発生危険度を抑制することができる。

圧力Ｆｐが加えられる部分は、固定ピン４２の直上に限らない。たとえば図６のＡに示すように、固定ピン４２の直上位置と端子接続部４０の直上位置の間に圧力Ｆｐが加えられてもよく、たとえば図６のＢに示すように、端子接続部４０の直上位置、つまり実装部材８の中央部に圧力Ｆｐが加えられてもよい。つまり、受圧部４４の圧力Ｆｐを受ける部分が、固定ピン４２を通る基板５８の垂線から離れた位置に配置されていてもよい。圧力Ｆｐを受ける部分が、固定ピン４２を通る基板５８の垂線から離れていても、電子部品４およびホルダー６に対する力の作用を抑制することができる。また、圧力Ｆｐが固定ピン４２の直上位置と端子接続部４０の直上位置の間に加えられても、端子接続部４０を、受圧部４４の圧力Ｆｐを受ける部分と固定ピン４２との間の領域６１から離れた位置に配置することができる。

図７および図８は、電子部品ユニットの製造手順の一例を示している。図７および図８に示されている製造手順は、電子部品ユニットの製造方法の一例である。

電子部品４、ホルダー６および実装部材８を準備する。電子部品４は独自に作製してもよく、市販電子部品であってもよい。ホルダー６は、たとえば金型を用いた樹脂成形により作製される。ホルダー６は、たとえば３Ｄプリンタにより作製してもよい。実装部材８は、たとえば切断工程、成形工程、およびめっき工程を経て作製される。切断工程では、銅板などの金属板がたとえば金型を用いて所定の形状に打ち抜かれる。切断工程では、所定の形状を有する金属板が得られれば良く、レーザ切断機またはウォータージェット切断機などの切断機で金属板が切断されてもよい。成形工程では、所定の形状を有する金属板がたとえば金型を用いて所定の形状に成形される。めっき工程では、成形された金属板の表面がめっきされる。切断工程と成形工程は、一体的に行われてもよい。

実装部材８の固定ピン４２、係合突起４６およびサイド部３８−２がホルダー６の係合溝２６に挿入され、固定ピン４２がホルダー６の下面から突出され、係合突起４６が係合溝２６と係合する。実装部材８がホルダー６に一体的に設置される。

電子部品４のリード端子１４がホルダー６の貫通孔３４に挿入されるとともに、電子部品４の部品本体部１２がホルダー６の設置部２２に設置される。ホルダー６の下面から突出したリード端子１４が、図８に示すようにホルダー６の下面に沿って折り曲げられて、実装部材８の端子接続部４０に接続される。これらの工程を経て、電子部品ユニット２が得られる。

たとえば上記工程を経て得られた電子部品ユニット２は、固定ピン４２の上部に受圧部４４を備えている。この電子部品ユニット２の受圧部４４に圧力Ｆｐを加え、電子部品ユニット２の固定ピン４２を基板５８の接続孔６０に挿入して、電子部品ユニット２を基板５８に装着すると、電子部品ユニット２を備えた電子機器を得ることができる。

第１の実施の形態によれば、次の効果が得られる。

(1) ホルダー６とは異なる実装部材８が固定ピン４２およびこの固定ピン４２の上部に配置された受圧部４４を含むので、受圧部４４に加えられた圧力は、主に、実装部材８の内部の、受圧部４４の圧力Ｆｐを受ける部分と固定ピン４２との間の限られた領域６１に作用する。そのため、ホルダー６および電子部品４の加圧を抑制することができる。

(2) ホルダー６および電子部品４の加圧を抑制することができるので、実装時のホルダー６および電子部品４の不具合の発生リスクを抑制することができる。

(3) 端子接続部４０への力の作用が抑制される。そのため、端子接続部４０とリード端子１４の安定した接続を得ることができる。

(4) 基板５８への実装によるリード端子１４と固定ピン４２との接続強度の低下、電子部品４の性能低下、またはホルダー６の破損などを抑制または防止することができる。

(5) 電子部品４の各リード端子１４が複数の固定ピン４２に接続されている。そのため、電子部品ユニット２がリード端子１４の数の少なくとも二倍の数の固定ピン４２でたとえば基板５８に固定され、電子部品ユニット２の接続の安定性が高められる。

(6) 電子部品４の各リード端子１４を複数の固定ピン４２でたとえば基板５８の回路に接続することができる。そのため、一部の接続に不具合が発生しても、他の接続で電子部品４と回路との接続を維持することができ、接続の信頼性を高めることができる。

(7) 電子部品ユニット２は、下側で開口する端子接続部４０を有するので、リード端子１４を下から上に向かって端子接続部４０に接続することができる。そのため、電子部品ユニット２は、電子部品４のリード端子１４が基板５８側に配置されるように、電子部品４を基板５８に実装することができる。

第２の実施の形態

図９は、第２の実施の形態に係る電子部品ユニットの一例を示している。図９により示されている構成は一例であって、斯かる構成に本開示の技術が限定されるものではない。図９において、図１ないし図３のいずれかと同一部分には同一の符号を付している。

電子部品ユニット７２は、既述の電子部品４と、ホルダー７６と、複数の実装部材７８とを含んでいる。実装部材７８の数は、たとえば二つである。電子部品ユニット７２は、たとえば既述の基板５８に実装可能であり、たとえば基板５８への実装により、電子部品４が基板５８の回路に接続される。

ホルダー７６は、電子部品４を保持する剛性部材であり、たとえば絶縁性を有する樹脂で形成されている。ホルダー７６は、上面に、第１の実施の形態で既述した設置部２２、および複数の側壁部８０を有し、下面に、第１の実施の形態で既述した複数の支持突部３０およびリブ３２を有している。

側壁部８０は、第１の実施の形態で既述した隣り合う二つの側壁部２４が一体化した構造を有する。つまり、ホルダー７６は、隣り合う二つの側壁部２４の間の隙間部３６の代わりに側壁部を有し、隣り合う二つの側壁部２４およびその間の側壁部が、一つの側壁部８０を形成している。ホルダー７６は、二つの側壁部８０を含み、側壁部８０の間に隙間部３６が形成されている。

各実装部材７８は、ホルダー７６の内部に部分的に埋め込まれ、ホルダー７６に固定および一体化されている。実装部材７８は、図１０のＡおよび図１０のＢに示すように、導体接続部８２と、端子接続部８４と、複数の固定ピン８６とを含んでいる。複数の固定ピン８６の数はたとえば二つである。実装部材７８は、端子接続部８４に関して左右対称である。実装部材７８は導電性を有し、たとえば、銅などの金属と、この金属の表面に形成された錫などのめっき材とを含んでいる。そのため、導体接続部８２は、端子接続部８４を複数の固定ピン８６に物理的かつ電気的に接続している。二つの実装部材７８は、第１の実施の形態で既述した実装部材８と同様に、設置部２２を介して互いに対向し、二つの実装部材７８の端子接続部８４と二つの貫通孔３４は、一直線上に配置される。

導体接続部８２は、図１０のＡおよび図１０のＢに示すように、板状またはほぼ板状の部材である。導体接続部８２は、ホルダー７６の貫通孔３４との接触を避けるために、後退部８８−１を含んでいる。また、導体接続部８２は、導体接続部８２によるホルダー７６の上下方向の分断を避けるために、後退部８８−２、８８−３を含んでいる。導体接続部８２は、左右方向に三等分して、たとえば中央部８２−１と二つのサイド部８２−２に区分可能である。二つのサイド部８２−２は、中央部８２−１を挟み、中央部８２−１の両端にそれぞれ接続している。

各サイド部８２−２は、受圧部９０を含んでいる。受圧部９０は、固定ピン８６の上部に配置され、更には固定ピン８６の直上に配置される。電子部品ユニット７２では、特に、受圧部９０が固定ピン８６に隣接している。受圧部９０は、固定ピン８６の上端を通り固定ピン８６と直交する平面ＯＰに平行またはほぼ平行な面を有している。受圧部９０は、図９に示すようにホルダー７６の側壁部８０の外側近傍に配置されており、露出している。

端子接続部８４は、中央部８２−１の一端の中央に配置される。端子接続部８４は、導体接続部８２の長手方向かつ主表面に対して直交またはほぼ直交する方向に延びる二つの接続片９２を有している。二つの接続片９２の間の距離Ｌ、凹部５４、開口および傾斜面５６は、第１の実施の形態で既述した端子接続部４０と同様である。

固定ピン８６は、受圧部９０の下に配置されている。固定ピン８６は、たとえば基板５８の接続孔６０に係合する機能を有し、たとえばプレスフィットコネクタまたはプレスフィット端子である。固定ピン８６は、導体接続部８２の長手方向かつ主表面に対して直交またはほぼ直交する方向に延びている。

電子部品ユニット７２は、たとえば二つの実装部材７８を含み、各実装部材７８はたとえば二つの固定ピン８６を有している。合計四つの固定ピン８６は、第１の実施の形態で既述したように、電子部品４の周りに等間隔またはほぼ等間隔に配置される。また、合計四つの固定ピン８６は、八角形状を有するホルダー７６の下面の八辺の近傍に、一辺置きに配置される。そのため、電子部品ユニット７２の実装状態において、安定した実装状態を得ることができる。

各実装部材７８の二つの固定ピン８６の間の距離Ｌｐ３は、第１の実施の形態で既述した距離Ｌｐ１と同様に、距離Ｌｔ以上であることが好ましく、幅Ｄ１以下であることが好ましい。また、二つの実装部材７８の隣り合う二つの固定ピン８６の間の距離は、第１の実施の形態で既述した距離Ｌｐ２と同様に、距離Ｌｔ以上であることが好ましく、幅Ｄ２以下であることが好ましい。

図１１のＡは、実装途中に電子部品ユニットに加わる力を示し、図１１のＢは、実装終了時に電子部品ユニットに加わる力を示している。図１１のＡおよび図１１のＢでは、基板中の固定ピンおよび接続孔を破線で示している。図１１のＡおよび図１１のＢにおいて、実線による矢印は、電子部品ユニット７２に加わる力を示している。図１１のＡにおいて、破線による矢印は、電子部品ユニット７２の移動方向を示し、図１１のＢにおいて、破線による矢印は、ホルダー７６に加わる可能性がある抗力を示している。

電子部品ユニット７２は、実装途中において、図１１のＡに示すように、第１の実施の形態で既述した圧力Ｆｐおよび動摩擦力Ｆｄを受ける。圧力Ｆｐは、実装部材７８の受圧部９０に加えられる。電子部品ユニット７２は、実装終了時において、図１１のＢに示すように、第１の実施の形態で既述した圧力Ｆｐおよび静止摩擦力Ｆｓを受ける。また、電子部品ユニット７２は、実装終了時において、図１１のＢに示すように、第１の実施の形態で既述した抗力Ｆｒを受ける可能性がある。

受圧部９０および固定ピン８６はいずれも実装部材７８に形成され、受圧部９０は固定ピン８６の上部、更には、固定ピン８６の直上に配置されている。そのため、圧力Ｆｐ、動摩擦力Ｆｄおよび静止摩擦力Ｆｓは実装部材７８の限られた領域、つまり受圧部９０と固定ピン８６との間の領域６１に作用し、電子部品４およびホルダー７６に対する力の作用が抑制される。電子部品ユニット７２では、特に、受圧部９０が固定ピン８６に隣接している。そのため、圧力Ｆｐ、動摩擦力Ｆｄおよび静止摩擦力Ｆｓが作用する領域を極めて限られた領域、つまり受圧部９０と固定ピン８６との間の狭い領域６１に制限することができる。また、受圧部９０が固定ピン８６の直上に配置されていると、圧力Ｆｐが加えられる方向が、受圧部９０から固定ピン８６に向かう方向と一致またはほぼ一致する。そのため、圧力Ｆｐを固定ピン８６に伝え易くすることができる。電子部品ユニット７２の実装性を高めることができる。

端子接続部８４は、受圧部９０と固定ピン８６との間の領域６１から離れているので、端子接続部８４への力の作用が抑制される。

端子接続部８４は、隣り合う支持突部３０の間、更には支持突部３０の中間に配置され、抗力Ｆｒは、固定ピン８６の近傍においてホルダー７６に作用する。そのため、第１の実施の形態で既述したように、抗力Ｆｒが発生しても電子部品４、ホルダー７６および端子接続部８４に対する力の作用が抑制される。

リード端子１４は、図１１のＢに示すように、実装状態において、基板５８の近傍で端子接続部８４に接続され、基板５８は、端子接続部８４の開口と少しの隙間を挟んで対向する。そのため、第１の実施の形態で既述したように、基板５８の近傍での接続は、たとえば振動に対する接続の安定性を高めることができ、基板５８の振動が端子接続部４０に直接伝わることを防止できる。

図１２は、電子部品ユニットの製造手順の一例を示している。図１２に示されている製造手順は、電子部品ユニットの製造方法の一例である。

実装部材７８を作製する。実装部材７８は、たとえば切断工程、成形工程、およびめっき工程を経て作製される。切断工程では、図１２のＡに示すように、銅板などの金属板がたとえば金型を用いて所定の形状に打ち抜かれる。打ち抜かれた金属板は、二つの実装部材７８の展開部品および枠９４を有する。枠９４は、二つの実装部材７８の展開部品の外側に配置され、各展開部品と複数の位置で接続している。そのため、枠９４は、枠内に配置された二つの展開部品の相対位置を固定することができる。また、枠９４は、複数の位置決め孔９６を有する。複数の位置決め孔９６は、成形工程以降の工程において、たとえば二つの展開部品または二つの実装部材７８を位置決めすることができる。切断工程では、所定の形状を有する金属板が得られれば良く、金属板がレーザ切断機またはウォータージェット切断機などの切断機で切断されてもよい。

成形工程では、図１２のＢに示すように、金属板がたとえば金型を用いて所定の形状に成形される。めっき工程では、成形された金属板の表面がめっきされる。切断工程と成形工程は、一体的に行われてもよい。

図１２のＣに示すように、作製された実装部材７８の周りにホルダー７６を成形する。ホルダー７６は、たとえば金型を用いた樹脂成形により作製される。ホルダー７６の成形において、実装部材７８の一部は、インサート成形によりホルダー７６の内部に埋め込まれる。ホルダー７６の成形により、実装部材７８がホルダー７６にインサートされるとともに、ホルダー７６と一体化される。

図１２のＤに示すように、実装部材７８を枠９４から外して、実装部材７８が取り付けられたホルダー７６を得る。

図１３に示すように、電子部品４のリード端子１４がホルダー７６の貫通孔３４に挿入されるとともに、電子部品４の部品本体部１２がホルダー７６の設置部２２に設置される。ホルダー７６の下面から突出したリード端子１４は、第１の実施の形態と同様に折り曲げられて、実装部材７８の端子接続部８４に接続される。これらの工程を経て、電子部品ユニット７２が得られる。

たとえば上記工程を経て得られた電子部品ユニット７２は、固定ピン８６の上部に受圧部９０を備えている。この電子部品ユニット７２の受圧部９０に圧力Ｆｐを加え、電子部品ユニット７２の固定ピン８６を基板５８の接続孔６０に挿入して、電子部品ユニット７２を基板５８に装着すると、電子部品ユニット７２を備えた電子機器を得ることができる。

第２の実施の形態によれば次の効果が得られる。

(1) 第１の実施の形態で既述した効果と同様の効果を得ることができる。

(2) 実装部材７８の一部は、インサート成形によりホルダー７６の内部に埋め込まれる。このため、ホルダー７６が係合溝を有する必要がなく、受圧部９０から固定ピン８６までの実装部材７８の側面を露出させることができる。そのため、電子部品ユニット７２の底面積を抑制することができる。しかしながら、第１の実施の形態に係る電子部品ユニット２では、実装部材８は、全体的に側壁部２４の外側に配置される。このため、電子部品ユニット２の高さを抑制することができる。

以上説明した実施の形態について、その特徴事項や変形例を以下に列挙する。

(1) 上記実施の形態では、電子部品４が二つのリード端子１４を有し、電子部品ユニット２、７２がリード端子１４と同じ数の実装部材８、７８を含んでいる。リード端子１４および実装部材８、７８の数は、一つであってもよく、三つ以上であってもよい。また、電子部品ユニット２、７２は、リード端子１４の数よりも少ない数の実装部材８、７８を含み、リード端子１４の一部が実装部材８、７８を用いることなく回路に接続されるようにしてもよい。

(2) 上記実施の形態では、側壁部２４、８０が平面視で正八角形を形成している。側壁部２４、８０が形成する形状が正八角形であると、図２および図３に示すように、四つの固定ピン４２、８６を一辺置きに配置することができ、固定ピン４２、８６を電子部品４の周りに等間隔またはほぼ等間隔に配置することができる。また、二つの端子接続部４０、８４と二つの貫通孔３４を一直線上に配置することができる。しかしながら、側壁部２４、８０の形状は、辺の長さが異なる正八角形であってもよく、円形または他の多角形でもよい。たとえば、側壁部の形状が正十二角形であると、六つの固定ピンを一辺置きに配置するとともに、三つの端子接続部を四辺置きに配置することができる。固定ピンおよび端子接続部を電子部品の周りに等間隔またはほぼ等間隔に配置することができ、たとえば、正三角形の三つの角の位置に配置された三つのリード端子の接続性を高めることができる。

(3) 上記実施の形態では、受圧部４４、９０が固定ピン４２、８６と直交する平面ＯＰに平行な面、または平面ＯＰにほぼ平行な面を有している。しかしながら、受圧部４４、９０に対して下向きの圧力Ｆｐを加えることができればよく、受圧部４４、９０は、平面ＯＰに平行な面、またはほぼ平行な面に限定されない。

(4) 上記第１の実施の形態では、受圧部４４は、１箇所または２箇所で圧力Ｆｐを受けているが、３箇所以上で圧力Ｆｐを受けてもよい。

(5) 上記実施の形態では、受圧部４４、９０が露出している。しかしながら、受圧部４４、９０がたとえば図示しないカバーにより覆われていてもよい。この場合、圧力Ｆｐは、カバーを介して受圧部４４、９０に伝わる。そのため、カバーがホルダー６、７６に結合しているか否かに関わらず、電子部品４およびホルダー６、７６に対する力の作用を抑制することができる。

(6) 実装部材８、７８は、銅などの金属と、この金属の表面に形成された錫などのめっき材とを含んでいる。そのため、実装部材８、７８は、導電性に優れるとともに、錫めっきにより防錆性および電気的な接続安定性に優れる。しかしながら、実装部材８、７８は、導電性を有していればよく、斯かる素材に限定されるものではない。

(7) 第１の実施の形態では、実装部材８がホルダー６に一体的に設置された後、電子部品４がホルダー６に設置される。しかしながら、本開示の製造手順は、斯かる手順に限定されるものではない。たとえば、電子部品４がホルダー６に設置され、リード端子１４がホルダー６の下面に沿って折り曲げられ、その後、図１４に示すように、実装部材８がホルダー６に挿入される際に端子接続部４０がリード端子１４に接続されてもよい。斯かる製造手順によれば、リード端子１４を折り曲げながら端子接続部４０に接続することを避けることができ、そのため、電気的な接続の安定性を高めることができる。

(8) 第２の実施の形態では、電子部品ユニット７２の受圧部９０が側壁部８０に隣接しているが、第１の実施の形態で既述したように、受圧部９０が隙間部３６に隣接していてもよい。隙間部３６の配置により、受圧部９０の両側に自由空間が形成される。そのため、受圧部９０の周りの障害物が少なく、受圧部９０への加圧作業のための作業空間を確保することができる。

(9) 上記実施の形態では、電子部品ユニット２、７２が一つの電子部品４を含んでいるが、電子部品ユニット２、７２が複数の電子部品４を含み、ホルダー６、７６が複数の電子部品４を保持してもよい。この場合、複数の電子部品４のリード端子１４の一部またはすべてが実装部材８または実装部材７８に接続されればよい。

以上説明したように、本開示の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本開示は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本開示の範囲に含まれることは言うまでもない。

本開示の技術は、たとえば基板への電子部品の実装に用いることができ、有用である。

２、７２ 電子部品ユニット
４ 電子部品
６、７６ ホルダー
８、７８ 実装部材
１４ リード端子
２２ 設置部
２４、８０ 側壁部
２４−１ 第１の平坦面
２４−２ 第２の平坦面
２６ 係合溝
２８ 突出端部
３０ 支持突部
３４、３７ 貫通孔
３６ 隙間部
３８、８２ 導体接続部
３８−１、８２−１ 中央部
３８−２、８２−２ サイド部
４０、８４ 端子接続部
４２、８６ 固定ピン
４４、９０ 受圧部
４６ 係合突起
４８ 第１のストッパ部
５０ 第２のストッパ部
５２、９２ 接続片
５４ 凹部
５６ 傾斜面
６１、６２ 領域

Claims (10)

1. 電子部品を保持するためのホルダーと、
   前記ホルダーに固定され、前記電子部品と接続するための端子接続部、基板への固定に用いられる複数の固定ピン、および前記端子接続部を前記複数の固定ピンに接続する導体接続部を含む実装部材と、
   を備え、
   前記導体接続部は、中央部、および該中央部を挟むサイド部に区分可能であり、
   前記端子接続部は、前記導体接続部の前記中央部に配置され、
   前記複数の固定ピンは、前記導体接続部の前記サイド部にそれぞれ配置されることを特徴とする電子部品ユニット。
2. 前記固定ピンの間の距離が前記電子部品の複数のリード端子の間の距離以上であり、かつ前記固定ピンの離間方向における前記電子部品の幅以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品ユニット。
3. 前記電子部品ユニットは、少なくとも二つの前記実装部材を含み、少なくとも四つの前記固定ピンを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品ユニット。
4. 前記二つの実装部材の隣り合う前記固定ピンの間の距離が前記複数のリード端子の間の距離以上であり、かつ隣り合う前記固定ピンの離間方向における前記電子部品の幅以下であることを特徴とする請求項３に記載の電子部品ユニット。
5. 前記端子接続部および前記固定ピンは、前記導体接続部と同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電子部品ユニット。
6. 前記端子接続部および前記固定ピンは、前記導体接続部の長手方向と直交またはほぼ直交することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電子部品ユニット。
7. 前記実装部材の一部は、インサート成形により前記ホルダーの内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項または請求項６に記載の電子部品ユニット。
8. 前記リード端子は、前記ホルダーの貫通孔を通り、前記ホルダーの下面に沿うように折り曲げられ、前記実装部材の前記端子接続部に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電子部品ユニット。
9. 電子部品と接続するための端子接続部、基板への固定に用いられる複数の固定ピン、および前記端子接続部を前記複数の固定ピンに接続する導体接続部を含む実装部材を形成する工程と、
   前記実装部材を、前記電子部品を保持するためのホルダーに固定する工程と、
   を備え、
   前記導体接続部は、中央部、および該中央部を挟むサイド部に区分可能であり、
   前記端子接続部は、前記導体接続部の前記中央部に配置され、
   前記複数の固定ピンは、前記導体接続部の前記サイド部にそれぞれ配置されることを特徴とする電子部品ユニットの製造方法。
10. 電子部品を実装するための実装部材であって、
    中央部、および該中央部を挟むサイド部に区分可能な導体接続部と、
    前記導体接続部の前記中央部に配置された、前記電子部品と接続するための端子接続部と、
    前記導体接続部の前記サイド部にそれぞれ配置された、基板への固定に用いられる複数の固定ピンと、
    を備えることを特徴とする実装部材。
    

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