JP3691110B2 - 受光素子およびその基板への固定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は受光部の位置および向きを基板に対して正確に位置決めすることができる受光素子およびその基板への固定方法に関する。さらに詳しくは、リードのフォーミング形状の改良により簡単、かつ、正確に受光部の位置を位置決めすることができる受光素子およびその基板への固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置など各種小型電子部品は樹脂でモールドされたパッケージから外部回路との接続用のリードが延出され、そのリードを回路基板に挿入して適当な長さのところでハンダづけなどにより電気的に接続して使用されている。これらの電子部品のリードは外部回路との電気的接続がえられればよいため、回路基板にハンダづけする際、電子部品の傾きとか高さについては余り考慮されず、ハンダづけのし易い状態で基板のスルーホールに電気的に接続して固定されることのみに観点がおかれている。
【０００３】
一方、受光素子では、たとえばリモートコントロールなどに用いられるばあい、受光素子の受光部が、外部からの送信光を受光できるように、電気機器の筐体の窓部に正面を向いて位置するように基板に取りつけられるとともにそのリードが外部回路に接続されなければならない。そのため正確な位置合わせを必要とする受光素子の基板への取りつけは図４に示されるように、ケースを用いて位置決めをする方法が用いられている。
【０００４】
図４（ａ）は樹脂により形成されたケース２１に受光素子１を組立てて基板に固定する方法で、図４（ｂ）はケース２２が金属板の板金加工により形成された例である。このケース２１、２２の窓部２１ａ、２２ａが受光素子１の受光部２ａと一致するようにケース２１、２２はその内形が受光素子１の外形に合わせて形成されているため、ケース２１、２２の中に受光素子１を挿入すれば、ケース２１、２２と受光素子１とは正確に位置決めされる。ケース２１、２２には基板との固定用爪２１ｂ、２２ｂが形成されており、基板に設けられたケース固定用孔１３に嵌め込むことにより正確な高さおよび向きで基板に取りつけられる。受光素子１は、その位置はケース２１、２２により決められ、基板のスルーホール１２に挿入されたリード３、４、５がハンダづけされることにより外部回路と電気的に接続されて組立てられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
受光部の位置を正確に位置決めしなければならない受光素子を回路基板に取りつけるには前述のように、位置決めのためのケースを用いなければならない。そのため、ケースの部品代がコストアップになるとともに、回路基板にケース用のスペースを必要とし、電子機器の小型化の妨げになるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決し、ケースを使用しなくてもリードだけで受光部の正確な位置決めをすることができるリードフォーミングが施された受光素子およびその基板への固定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の受光素子は、（ａ）パッケージの一面から３本のリードが一列に並んで延出し、（ｂ）該一列に並んだリードにより形成される平面に対して前記３本のリードの両端の２本と真中の１本がそれぞれ反対方向に前記パッケージの一面から一定の長さの第１の屈曲部で折り曲げられ、（ｃ）前記３本のリードはそれぞれ第１の屈曲部からさらに一定の長さの第２の屈曲部で前記リードの延出方向に折り曲げられ、（ｄ）該第２の屈曲部からジグザグ形状になるように、第３の屈曲部を有し各リードの先端が基板のスルーホールに挿入し易い方向になるように折り曲げられ、前記リードの各々は前記第２の屈曲部の外周と第３の屈曲部の外周との距離が前記スルーホールの直径より大きくなるように第３の屈曲部が設けられることにより、前記第２の屈曲部の内側２箇所と該第２の屈曲部の外側とを基板のスルーホールに接触させて、受光面の高さおよび向きを正確に位置決めし得る構造に形成されている。
【０００９】
本発明の受光素子の固定方法は、請求項１記載の受光素子を基板のスルーホールに固定する方法であって、
（ｅ）第２の屈曲部の内側の第１の屈曲部側の第１の固定点を基板表面のスルーホール端面と接触させ、
（ｆ）第２の屈曲部の外周部の第２の固定点を前記スルーホールの内周壁と接触させ、
（ｇ）第２の屈曲部の内側の第３の屈曲部側の第３の固定点を前記基板裏面のスルーホール端面と接触させる
ことにより前記基板に受光素子を固定するものである。
【００１０】
【作用】
本発明の受光素子によれば、一列に並んだ３本のリードの両端の２本と真中の１本が第１の屈曲部で互いに逆方向に折り曲げられているため、３本のリードで相互に支えられる形となって傾きが生じない。さらに第２、第３の屈曲部でジグザグ形状に折り曲げられているため、第２の屈曲部の外周部とスルーホールの内周壁および第２の屈曲部の内側で第１および第３の屈曲部側に僅かに離れた２箇所でスルーホールの基板表面側および裏面側と固定され、高さも正確に位置決めされる。この屈曲部およびその曲げ方向はリードのフォーミング機により正確な長さにフォーミングすることができる。そのため、受光素子の各リードを回路基板などの基板のスルーホールに挿入するだけで、高さおよび向きが正確に位置決めされ、また傾きも生ぜず、電子機器の筐体に対する基板の位置は正確に取りつけられるため、筐体の受光用窓と正確に位置合わせをすることができる。
【００１１】
また、本発明の受光素子の固定方法によれば、前記リードフォーミングされた受光素子のリードを回路基板のスルーホールに挿入して第２の屈曲部の外周部である第２の固定点と第２の屈曲部の内側の両サイドの第１および第３の固定点を用いてスルーホールの内周壁およびスルーホールの基板表面側と裏面側の端面に接触させて固定するため、常に同じ高さで固定されるとともに、受光部の傾きとか回転が生じないで正確に固定することができる。
【００１２】
【実施例】
つぎに、図面を参照しながら本発明の受光素子およびその基板への固定方法について説明する。
【００１３】
図１は本発明の受光素子の一実施例の斜視図、図２（ａ）は本発明の受光素子の基板への固定方法を説明する図、図２（ｂ）は（ａ）のさらなる拡大説明図である。
【００１４】
本発明の受光素子１は図１に示されるようにパッケージ２の一面（底面）から３本のリード３、４、５が一列に配列されて延出し、底面から一定の長さＬの第１の屈曲部３ａ、４ａ、５ａで両端のリード３、５と真中のリード４とが３本のリード３、４、５で形成される面に対してそれぞれ逆方向になるように折り曲げ角度δで折り曲げられ、さらに第１の屈曲部３ａ、４ａ、５ａからそれぞれ一定の長さＭの第２の屈曲部４ｂ、５ｂで前記リードの延出方向にジグザグ形状を形成できるように、角度θに折り曲げ、ついで第３の屈曲部４ｃ、５ｃおよび第４の屈曲部４ｄ、５ｄでそれぞれ折り曲げてジグザグ形状が形成されている（リード３の第２、第３、第４の屈曲部は図示されていないが、リード５と同じ形状に折り曲げられている）。各リード３、４、５の先端Ｅは、パッケージ２の底面から延出するリード３、４、５の方向と同じ方向または３本のリード３、４、５で形成される面側に向く方向になるようにし、回路基板などの基板のスルーホール１２に挿入し易く形成されている。リードの折り曲げ長さＬ、Ｍなどは用途に応じて一定の長さに定められる。
【００１５】
さらに、図２（ｂ）に示されるように、パッケージから延出されるリード列の面Ｐと垂直な面内における第２の屈曲部５ｂの外周と第３の屈曲部５ｃの外周との距離Ｓはスルーホール１２の直径ｄよりも大きくなるように形成されることにより固定が確実にできるとともに、引き抜きの力に対しても強固となる。
【００１６】
各リード３、４、５（ただし、リード３は図示されていない）の折り曲げ部と基板１１のスルーホール１２により固定される部分の拡大説明図が図２（ａ）および（ｂ）に示されている。図２（ａ）および（ｂ）には一部のリードのみが図示されているが、他のリードも同様（リード３と５は同じ形状で、リード４はリード３、５とリード列の面に対して対称形）である。本発明の受光素子１の各リードは、図２（ａ）に一部リード５が示されるように、第２の屈曲部５ｂの内側の近傍の２点（第１の固定点Ａと第３の固定点Ｃ）および第２の屈曲部５ｂの外周部の１点（第２の固定点Ｂ）の３点とスルーホールの内周壁および両端面とで固定される。
【００１７】
すなわち、第２の屈曲部５ｂの内側で第１の屈曲部５ａ側の第１の固定点Ａ（第２の屈曲部５ｂの中心Ｆ（図２（ｂ）参照）から通常０．４〜０．５ｍｍ程度の点）と基板１１の表面のスルーホール１２の端面とが接触し、第２の屈曲部５ｂの外周部の第２の固定点Ｂがスルーホール１２の内周壁と接触し、第２の屈曲部５ｂの内側で第３の屈曲部５ｃ側の第３の固定点Ｃ（基板の厚さが１．５〜１．６ｍｍ程度のばあい、第２の屈曲部５ｂの中心Ｆから通常１．３〜１．４ｍｍ程度の点）が基板１１の裏面のスルーホール１２の端面と接触することにより３点の固定点でリード５は固定されている。しかも、第２の屈曲部５ｂの外周と第３の屈曲部５ｃの外周Ｄとにおけるパッケージから延出するリードで形成される平面Ｐと垂直な面内における距離Ｓがスルーホール１２の直径ｄより大きくなるように折り曲げられていることにより、リード５を引き抜こうとしても第３の屈曲部５ｃの外周部Ｄにより阻止され、またさらにリード５を突込もうとしても第１の固定点Ａによりそれ以上奥には進まず、安定して固定される。さらに両端部のリード３（図１参照）、５と真中のリード４とがリード列の面に対して反対方向に折り曲げられ両側から基板１１をかかえ込むようにして保持されるため、前後への傾きも生ぜず、高さ、向きとも安定した固定がえられる。この状態でスルーホール１２内および回路基板の配線とハンダづけすることにより電気的にも機械的にもしっかりと固着される。
【００１８】
図３には本発明の受光素子の固定方法の応用例が示されている。すなわち、本発明によれば、ケースを使用しないでリードのみで受光素子を基板に正確に固定することができるため、たとえば基板１１の受光素子１の取付場所と筐体の受光窓とが離れているばあいでも、延出するリード３を長くしておく（図３（ａ）参照）ことにより、容易に筐体の受光窓に合わせることができる。また、基板１１と筐体の受光窓との間隔が離れているばあいでも、延出するリード３を長くして図３（ｂ）に示されるようにそのリードを折り曲げることにより筐体の受光窓に受光素子１の受光部２ａを合わせることができる。さらに、基板１１の向きと筐体の受光窓の方向とが合わないときでも、延出するリード３を長くして図３（ｃ）に示されるようにリード３を曲げて対応することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、受光素子のリードの先端部に第１から第４の屈曲部が設けられるとともに、３本のリードの両端の２本と真中の１本とが、リード列の面に対して対称になるように各リードがフォーミングされているため、基板のスルーホールに差し込むだけで、安定に固定できる。しかも各リードの屈曲部はフォーミング機により同じ長さのところに形成でき、同じ角度でフォーミングされるため、基板に差し込むだけで受光素子の受光部が同じ高さで同じ向きになるように正確に固定される。
【００２０】
その結果、組立工数が簡単で作業工数を低減できるとともに、ケースを必要とせず部品点数を減らすことができ、電子機器のコストダウンに寄与する。しかもケースのスペースも不要で電子機器の小型化を達成することができる。さらに、ケースが不要であるため、電子機器の回路基板の配設場所と受光窓との自由度も大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の受光素子の一実施例の斜視説明図である。
【図２】図１の受光素子のリードを基板のスルーホールに固定した状態を示す説明図である。
【図３】本発明の受光素子の固定方法の応用例を示す図である。
【図４】従来の受光素子の固定方法の説明図である。
【符号の説明】
１ 受光素子
２ パッケージ
２ａ 受光部
３、４、５ リード
３ａ、４ａ、５ａ 第１の屈曲部
４ｂ、５ｂ 第２の屈曲部
４ｃ、５ｃ 第３の屈曲部
４ｄ、５ｄ 第４の屈曲部
１１ 基板
１２ スルーホール

Claims (2)

1. （ａ）パッケージの一面から３本のリードが一列に並んで延出し、
   （ｂ）該一列に並んだリードにより形成される平面に対して前記３本のリードの両端の２本と真中の１本がそれぞれ反対方向に前記パッケージの一面から一定の長さの第１の屈曲部で折り曲げられ、
   （ｃ）前記３本のリードはそれぞれ第１の屈曲部からさらに一定の長さの第２の屈曲部で前記リードの延出方向に折り曲げられ、
   （ｄ）該第２の屈曲部からジグザグ形状になるように、第３の屈曲部を有し各リードの先端が基板のスルーホールに挿入し易い方向になるように折り曲げられ、
   前記リードの各々は前記第２の屈曲部の外周と第３の屈曲部の外周との距離が前記スルーホールの直径より大きくなるように第３の屈曲部が設けられることにより、前記第２の屈曲部の内側２箇所と該第２の屈曲部の外側とを基板のスルーホールに接触させて、受光面の高さおよび向きを正確に位置決めし得る構造に形成されてなる受光素子。
2. 請求項１記載の受光素子を基板のスルーホールに固定する方法であって、
   （ｅ）第２の屈曲部の内側の第１の屈曲部側の第１の固定点を基板表面のスルーホール端面と接触させ、
   （ｆ）第２の屈曲部の外周部の第２の固定点を前記スルーホールの内周壁と接触させ、
   （ｇ）第２の屈曲部の内側の第３の屈曲部側の第３の固定点を前記基板裏面のスルーホール端面と接触させる
   ことにより前記基板に受光素子を固定する受光素子の固定方法。

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