JP3805024B2 - 電子部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リード線形式の電子部品のプリント基板への取付を容易にするために、その端面に実装用の絶縁板を取付けた、いわゆるリードレスの電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のリードレス電子部品として、例えば特開昭５９−２１１２１３号公報に示されているような電解コンデンサが存在する。
このリードレスアルミ電解コンデンサは、図３に示すように、コンデンサ素子１を金属ケース２内に収納し、コンデンサ素子１より伸びるリード３、３をケース２の開口端を封口する封口部材４を通して引き出してなるコンデンサ本体５と、このコンデンサ本体５のリード３、３を引き出した端面に当接され、かつリード３、３が貫通する貫通孔６、６及び外表面に設けた貫通孔６、６につながる凹溝７、７を有する絶縁性取付板８とからなり、貫通孔６、６を貫通したリード３、３の先端部を丸棒のまま、又は偏平加工を施して凹溝７、７内に納めるように折曲げ、この折曲げ部から先をプリント基板への半田付部とするものである。
【０００３】
しかし、このコンデンサでは、凹溝７、７内に折曲げて納めたリード３、３の周面の外側部分のみが基板への半田付面となるために半田付面積が小さくなり、コンデンサをプリント基板に面実装する工程において、プリント基板に対するコンデンサの位置決めが困難である。そして、コンデンサとプリント基板の導体との接触面積が狭いために相互間に付着する溶融半田量が少なく、従って、接着強度を十分にとることができない。また、リード３、３を折曲げる際に内部のコンデンサ素子１にストレスが加わって特性を劣化させ易く、これを軽減するためにリード３、３の折曲げ予定箇所に切り込みを入れるなど、予め折曲げ易くすることも行われているが、これにより、プリント基板に実装したコンデンサに衝撃や振動が加わった場合に、リードが折曲げ部で断線することがある。
【０００４】
更にこのようなコンデンサには、コンデンサ素子に取付板を結合する際に、リードを小径の貫通孔に挿通しなければならぬ問題がある。この挿通作業は、手作業で行えば極めて非能率的なものとなり、自動化しようとすればコンデンサ素子と取付板の相互関係に非常な高精度を要し、特にリードが細線の場合は２本のリードが必ずしも平行になっていないので、その取扱いが困難である。そのためにこのような作業を自動化すると、装置が如何に精巧であっても、リードが貫通孔に挿通されずにコンデンサ本体端面と取付板との間で偏平な塊状に圧縮された形となり、このようなものが完成品として送出されることがある。量産工程では、このような不良品が１個でも発見されると、そのロットの製品の全てを廃棄することになるので、これによる損害は非常に大きい。
【０００５】
上述のような取付板付きの電解コンデンサの問題点を解決するために、図４に示すように貫通孔６、６の代わりにスリット９、９を取付板８に設けることが考えられる。同図において、取付板８の外表面には、インサート成形により金属板端子１０、１０が接合されており、取付板８の一側縁８ａから金属板端子１０、１０へ向けて互いに平行なスリット９、９が設けられている。コンデンサ本体５のリード３、３の長さは取付板８の厚さにほぼ等しく、その間隔はスリット９、９の間隔にほぼ等しい。
【０００６】
上述の取付板８とコンデンサ本体５とを結合する際は、リード３、３を取付板側縁８ａからスリット９、９内へ導入し、取付板８とコンデンサ本体５との位置を所定関係に保ち、リード３、３をそれぞれ金属板端子１０、１０へレーザー溶接する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示したコンデンサは、リードを小径の貫通孔へ挿通しなくてよいので生産が容易であり、リードを折曲げなくてよいのでコンデンサ素子への悪影響やリードの断線を回避することができる。また面積が広い金属板端子が存在するため、プリント基板導体への半田付が容易である。例えば、このコンデンサのような電子部品をプリント基板に面実装する場合、プリント基板表面にクリーム半田をスクリーン印刷で所定箇所に塗布し、その上に電子部品を載せ、加熱炉内を通過させることによってクリーム半田を溶解し、金属板端子をプリント基板に半田付けすることができる。しかし、このような半田付けの加熱工程において、金属板端子は取付板とプリント基板との間にあり、これは比較的加熱されにくい所である。一方、過度な加熱は電子部品の特性、例えばコンデンサ特性に悪影響を与えることがあり、炉内温度は少しでも低く、炉内通過時間は少しでも短いことが望まれる。よって、本発明は、半田付けの加熱の際に電子部品取付板とプリント基板の半田付け部に、炉内温度が伝わり易くすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品は、複数のリードを同一端面より引き出した電子部品本体と、この電子部品本体の上記端面に当接し他方の面に上記リードが夫々電気的に接続している金属板端子を有し概略４辺形をなしている絶縁物製の取付板とよりなる。上記金属板端子は、各リードの接続位置からこの取付板の相対する第１及び第２の側縁へ伸延し、かつこの取付板の第１及び第２の側縁とは異なる第３の側縁から夫々上記各リードへ向けて形成されたほぼ平行なスリットを有する。
【０００９】
本発明の１実施形態では、上記金属板端子の伸延部分の中途から伸延端に至る範囲にわたって上記取付板における金属板端子の両側にスリットが形成され、これらスリット間の部分にも同様な複数のスリットが櫛歯状に形成されている（請求項１）。また、別の実施形態では、上記櫛歯状スリットの代りに、上記取付板にはその第１及び第２の側縁から凹入した金属板端子よりも幅が広い切り欠きが形成されている（請求項２）。
取付板の上記櫛歯状スリットまたは上記切り欠きに重なる位置における上記金属板端子は、平板状のまま、或いは櫛歯状にスリットが形成（請求項３、４）されている。
【００１０】
このような本発明の電子部品は、プリント基板に電子部品を面実装する際に、プリント基板側の電子部品を接続する位置の導体部分にクリーム半田を塗布し、この部分に所定の位置関係で金属板端子が当接するように電子部品を載置し、炉内を通過させて半田付けする。この時、取付板の第１及び第２の側縁に櫛歯状スリットまたは切り欠きが形成されていることによって、これらが形成されていない場合に較べて炉内雰囲気が金属板端子の先端部分の上面（取付板側の面）に接触し易いから、その先端部分は昇温し易く、このため金属板端子の先端部分は確実に半田付けされる。そして、金属板端子はこのように先端部分が昇温し易いことから熱伝達により全体がより速く昇温して半田付け温度に達する。
【００１１】
金属板端子の先端部分が櫛歯状スリットを有する場合は、炉内雰囲気はその上面だけでなくスリット内にも侵入し、スリット側面からも端子先端部分を加熱する。また、金属板端子の先端部分が櫛歯状スリットを有していない場合でも、取付板の切り欠きの幅が広いために、端子先端部分の側面に炉内雰囲気が接触して効率よく加熱する。よって、端子先端部分を櫛歯状スリットの有無に拘らず速やかに昇温させ、熱伝達により金属端子板全体の昇温を助長することができる。
【００１２】
このように金属端子板の昇温が助長される結果、炉内温度を引下げ或いは炉内の滞留時間を短縮して、電子部品素子の熱による劣化を軽減することができる。また金属板端子の先端部分が取付板から突出しているために、半田付け完了後にプリント基板導体への金属板端子の半田付け状態の良否を目視することが極めて容易になる。なお、本実施形態においても金属板端子の先端部に櫛歯状スリットを形成しても差支えなく、これにより金属板端子の炉内での昇温が一層促進される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１を用いて説明する。この実施の形態の電子部品は円筒形アルミ電解コンデンサである。同図（ａ）、（ｂ）において、コンデンサ本体５の端面に絶縁物製の取付板８が当接している。この取付板８は、同図（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に単独で示すように、概略４辺形をなし、上面に凸縁部２０、２１が設けられ、下面には対向する側縁８ｂ、８ｃよりそれぞれ中心方向に向けて金属板端子１０、１０が設けられており、別の側縁８ａよりそれぞれ金属板端子１０、１０へ向けて互いにほぼ平行なスリット９、９が形成されている。また、プリント基板などの対向平面との間を半田付けする際の半田層の厚みに相当する突出量の凸部２２、２３、２４、２５、２６が下面の四隅と金属板端子１０、１０の間を仕切る位置とに突設されている。更に、取付板８は、側縁８ｂ、８ｃより夫々に金属板端子１０、１０の両側に沿ってスリット３０、３０が金属板端子１０、１０の途中位置まで形成され、スリット３０、３０の間の取付板８と金属板端子１０、１０と重なる位置にスリット３０、３０と同様なスリット３５、３５・・・を櫛歯状に設けることによって、櫛歯状部３６が形成されている。
【００１４】
同図（ａ）に示すように、コンデンサ本体５の端面からは、取付板８の厚さにほぼ等しい長さのリード３、３がスリット９、９の間隔に等しい間隔で導出されており、これらリード３、３はそれぞれスリット９、９の最奥部において金属板端子１０、１０にレーザー溶接されている。図中、１０ａ、１０ａは金属板端子１０、１０の端縁であり取付板８の側縁８ｂ、８ｃよりも僅かに突出している。
【００１５】
前記凸縁部２０、２１は、取付板８をコンデンサ本体５に結合する際に利用される。すなわち、リード３、３がスリット９、９に沿って導入されて金属板端子位置へ到達し、コンデンサ本体５の端面の周縁部分が凸縁部２０、２１に当接することによってリード３、３がその位置に規制され、その上で金属板端子１０、１０に溶接される。これによってリード３、３に過大な力を与えないで溶接できる。なお、スリット９、９は、図４を用いて前述したスリット９、９とは取付板の端縁８ａに向かって幅が次第に拡大している点で少し相違する。
【００１６】
図１（ｄ）における１１は金属板端子１０に穿設された結合孔であり、取付板８を型成形する際にインサートされる金属板端子１０と絶縁物（耐熱性合成樹脂）からなる取付板本体との結合を強化する。
【００１７】
このように構成された電子部品、すなわちアルミ電解コンデンサは、プリント基板３１に面実装する場合、図１（ｆ）に示すように、プリント基板３１側の電子部品を接続する位置の導体３２の部分にクリーム半田３３を、例えばスクリーン印刷によって塗布し、この部分に所定の位置関係で金属板端子１０、１０が当接するように電子部品を載置し、炉内を通過させて半田付けする。電子部品を載置したとき、プリント基板表面には凸部２２〜２６の下面が当接しており、これによって金属板端子１０、１０と導体３２の間の寸法が規制されてクリーム半田３３が適当な厚さの層として存在し、クリーム半田３３の極端なはみ出しが防止され、また凸部２６は金属板端子１０、１０間を区画して半田による電気的な導通を防止する。半田の融点は２２０〜２３０°Ｃであり、炉温は２８０°Ｃ前後で、この中を１０〜２０秒かけて基板を通過させると、半田付けが完了する。
【００１８】
プリント基板３１が炉内を通過するとき、金属板端子１０、１０の伸延端にスリット３０、３０及び櫛歯状スリット３５、３５・・・によって櫛歯状部３６が形成されていることによって、スリット３０、３０及び櫛歯状スリット３５、３５・・・を通ってプリント基板３１と取付板８の接触面の内部に炉内雰囲気が流入し易くなり、すなわち櫛歯状部３６を通って熱ガスの接触伝熱や熱源からの放射伝熱による熱の移動が行われやすくなり、金属板端子１０、１０の伸延端が急速に加熱され、この部分からの熱伝達により金属板端子１０、１０全体が速やかに半田付け温度に到達し、櫛歯状部３６がないものよりも短い時間で半田が溶融する。従って、炉内通過時間が短縮され、又は炉内温度を下げることができ、その分電子部品が受ける熱による悪影響を軽減できる。また、スリット９、９が取付板の端縁８ａから金属板端子１０、１０に達しているから、このスリット９、９内を通っても炉内雰囲気が流入し、この部分からも加熱が進行する。そして前述したようにスリット９、９を取付板の端縁８ａに向かって幅が次第に広くすることにより、炉内雰囲気がより流入し易いから、加熱がより急速に進行し、従って、このようなスリット９、９によってもより炉内通過時間が短縮され、或いは炉内温度を下げることができる。
【００１９】
また、金属板端子１０、１０の端縁１０ａ、１０ａが取付板８の側縁８ｂ、８ｃに達していることから、半田付けを終了した状態は図１（ｆ）に示すクリーム半田３３が溶融してほぼそのまま凝固した状態であり、同図に見られるように金属板端子１０、１０の端縁１０ａ、１０ａを目視により観察でき、これによって半田付けの良否を判断できる。
【００２０】
第１の実施形態の変形例として、図示を省略するか、第１の実施形態の金属板端子１０、１０の外側端部に、図１に示したような櫛歯状スリット３５、３５・・・を形成せず図２に示すように平板状のまま、残しておいてもよい。
【００２１】
本発明の第２の実施の形態を図２を用いて説明する。第１の実施の形態と異なる点は、取付板８の金属端子板１０、１０の外側端部に重なる部分に切り欠き部３８、３８が形成され、金属端子板１０、１０の外側端部には櫛歯状スリット３５、３５・・・が形成されていない点であり、その他は図１と同じであるから、同一部分を同一図面符号で示して説明を省略する。なお、切り欠き部３８は、第１の実施の形態におけるスリット３０、３０の間の櫛歯状スリット３５、３５・・・を除去した形態であり、切り欠き部３８、３８の幅は金属板端子１０、１０の幅よりも広い。
【００２２】
第２の実施形態の変形例として、図示を省略するか、第２の実施形態における金属板端子１０、１０の外側端部に、図１に示したような櫛歯状スリット３５、３５・・・を形成してもよい。
【００２３】
このような構成の第２の実施の形態は、前記と同様な半田付けの際の加熱において、取付板８に切り欠き部３８、３８を設けたことにより、金属板端子１０、１０の外側端部分の上面が炉内雰囲気にさらされ、切り欠きがない場合に比べて金属板端子１０、１０の外側端部分が昇温し易く、確実に半田付けされ、その結果炉内温度の引き下げ、又は炉内滞留時間の短縮が可能となる。また、半田付け完了後に金属板端子の外側端部のプリント基板の導体に対する半田付けの状態を目視による観察が一層容易になる。
【００２４】
上述の実施の形態は、本発明を円筒形アルミ電解コンデンサに実施したものであるが、本発明は同様に一端面よりリードが導出されている他の電子部品にも実施できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によるときは、取付板の相対する第１及び第２の側縁へ向けて金属板端子を伸延させ、これら第１及び第２の側縁に櫛歯状スリット或いは切り欠きを設けたことにより、金属板端子の伸延端子部分の先端面、側面、スリット面などに半田付炉内雰囲気を接触させて昇温を計っているので、金属板端子部分が効率良く加熱され、この部分の確実な半田付けと取付板側縁部の目視による半田付けの良否を判断することができる。更に、金属端子全体が上記先端部分から熱電導により効率良く昇温するので、半田付炉内での加熱温度を下げ、或いは炉内での滞留時間を短縮して、電子部品の熱的悪影響を軽減すると共に、作業能率の向上にも貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は取付板のみの平面図、（ｄ）は取付板のみの底面図、（ｅ）は（ｄ）のＥ−Ｅ断面図、（ｆ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面部分拡大図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示し、（ａ）は取付板のみの平面図、（ｂ）は取付板のみの底面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は図１（ａ）のＦ−Ｆ断面と同様な断面の部分拡大図である。
【図３】従来の面実装型電子部品の一例を示し、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は底面図である。
【図４】本発明によらない改良された面実装型電子部品を示し、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は底面図である。
【符号の説明】
１ コンデンサ素子
３ リード
５ コンデンサ本体
８ 取付板
８ａ〜８ｃ 取付板の側縁
９ 第２スリット
１０ 金属板端子
１０ａ 金属板端子の端縁
３０ 第１スリット
３５ スリット
３６ 櫛歯状部
３８ 切り欠き部

Claims (4)

1. 複数のリードを同一端面より引き出した電子部品本体と、この電子部品本体の前記端面に一方の面を当接し他方の面に前記リードが夫々電気的に接続している金属板端子を有し概略４辺形をなしている絶縁物製の取付板とよりなり、上記金属板端子は上記各リードの接続位置から、上記取付板の相対する第１及び第２の側縁へ夫々伸延し、上記取付板には上記金属板端子の伸延部分の中途から伸延端に至る範囲にわたってその両側にスリットが形成され、かつこれらスリットの間の部分にも同様な複数のスリットが櫛歯状に形成されており、上記取付板には第１及び第２の側縁とは異なる第３の側縁より上記各リードへ向けて互に平行に第２のスリットが形成されている電子部品。
2. 複数のリードを、同一端面より引出した電子部品本体と、この電子部品本体の上記端面に一方の面を当接し他方の面に上記リードが夫々電気的に接続されている金属板端子を有し概略４辺形をなしている絶縁物製の取付板とよりなり、上記金属板端子は上記各リードの接続位置から上記取付板の相対する第１及び第２の側縁へ夫々伸延し、上記取付板には上記金属板端子の伸延部分の中途から伸延端に至る範囲にわたって上記金属板端子よりも幅が広い切り欠きを第１及び第２の側縁から凹入して形成されており、上記取付板には第１及び第２の側縁とは異なる第３の側縁より上記各リードへ向けて互に平行にスリットが形成されている電子部品。
3. 請求項１または２において、上記金属板端子の伸延部分にはその中途から伸延端に至る範囲にわたって互に平行な複数のスリットが櫛歯状に形成されていることを特徴とする電子部品。
4. 請求項１において、上記金属板端子の伸延部分には上記取付板に形成されている櫛状のスリットと重なる位置にそれぞれスリットが櫛歯状に形成されていることを特徴とする電子部品。

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