JP4337863B2 - プリント配線基板の回路変更方法 - Google Patents

Description

本発明はプリント配線基板の回路変更方法に関する。

従来、プリント配線基板には複数種類の電子部品が実装される。プリント配線基板に電子部品を実装する工程において、プリント配線基板に所望の電子部品を実装したのちに、特定の電子部品が不要となる場合がある。例えば、ノイズの減衰目的でコイルを実装したが、その電気回路と繋がる例えばＩＣ等の性能によって、必ずしもノイズ減衰用のコイルが必要でないと判断される場合がある。この場合、プリント配線基板に、そのままコイルを実装しておくのは、コスト面から考えて望ましくなく、通常はコイルをプリント配線基板から取り外して回収する。この場合、コイルを単に取り外しただけでは結線が途切れてしまうために、通常は、例えば特許文献１にも示されるようなジャンパー線を用いて結線する。

また、逆に、コイル等が必要となる場合と不要となる場合の２つの可能性が考えられる場合に、その部分に特にコイル等の電子部品は実装せずに、ジャンパー線を取り付けておいて、その電気回路と繋がる例えばＩＣ等の性能によって、ジャンパー線を取り外してコイル等の電子部品を取り付けることもある。
特開２００５−３４０４８１号公報

しかしながら、上述したジャンパー線を用いる構成には、以下に述べる問題点が存在する。これについては、従来の問題点を説明するための説明図である図５を参照しながら説明する。なお、図５（ａ）は、ジャンパー線を利用する場合のプリント配線基板に形成される配線の構成を示す模式図、図５（ｂ）はコイルの構成を模式的に示す平面図、図５（ｃ）はジャンパー線の構成を模式的に示す平面図である。図５において、１００はプリント配線基板を構成する基板（図示せず）上に設けられるプリント配線、１０１〜１０３は基板を貫通する貫通穴、１０４はコイル、１０５はジャンパー線、１００ａはコイル１０４の端子線１０４ａ又はジャンパー線１０５と半田付けされるランド部である。

上述のジャンパー線１０５を用いるケースでは、通常は既製品のジャンパー線１０５を用いるが、既製品のジャンパー線１０５はその規格が決まっている。例えば、ジャンパー線１０５のピッチは最低でも５ｍｍとなっている。このため、例えば、その端子線１０４ａのピッチが２．５ｍｍのコイル１０４を取り外してジャンパー線１０５に取り替えようとする場合、余分に２．５ｍｍの幅が必要となる。

従って、コイル１０４をジャンパー線１０５に付け替えることを想定する場合、図５（ａ）に示すように、プリント配線基板に、２．５ｍｍピッチの端子線１０４ａを有するコイル１０４を実装するための２つの貫通穴１０１、１０２に加えて、さらに、５ｍｍピッチのジャンパー線１０５を実装するための貫通穴１０３を形成しておく必要がある。しかし、このような構成とすると、ジャンパー線１０５を取り付ける目的でのみプリント配線基板のサイズが大型化し、電子機器が小型化される傾向があり、そのサイズの小型化が要求されるプリント配線基板の構成としては問題である。

なお、この問題は、先にジャンパー線１０５を取り付けておき、後でコイル１０４に取り替えようとする場合も同様である。

この点、プリント配線基板の大型化を避けるために、場合によっては、不要なコイル１０４を電気回路の特性として大きな問題とならないために、ジャンパー線１０５に取り替えることをせずにそのまま放置しておく手段も考えられるが、このようにする場合にはコイル１０４のコストが無駄になり、コストダウンの妨げとなる。更に、プリント配線基板の大型化を避けるために、コイル１０４を外した位置について手作業により配線パターンを形成することも考えられるが、この場合には、作業上の負担が大きく、量産を考えると、コストアップに繋がるという問題もある。

以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、電子部品の実装に必要なスペースの増大を抑制して、特定の電子部品の取り替えを行えるプリント配線基板の回路変更方法を提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、プリント配線基板上に実装されるコイルを取り外して０Ωチップ抵抗と取り替えるプリント配線基板の回路変更方法であって、前記プリント基板は、基板と、前記基板上に形成されるプリント配線と、前記基板に前記プリント配線が設けられる面とその裏面とを貫通するように形成され、電子部品の端子線を挿通可能とする貫通穴と、前記基板上であって前記貫通穴の周りに前記プリント配線と導通可能に形成され、前記貫通穴を挿通された前記電子部品の端子線と半田付け可能とされるランド部と、を備え、前記ランド部のうち、前記コイルの端子線と半田付け可能に、所定の間隔で対になって形成される第１ランド部は、前記０Ωチップ抵抗が実装可能となるように前記０Ωチップ抵抗の端子部とも半田付け可能に形成されており、前記コイルを取り外した後、前記０Ωチップ抵抗を、その端子部と前記第１ランド部とを半田付することによって実装することを特徴としている。

また、本発明は、上記構成のプリント配線基板の回路変更方法において、前記０Ωチップ抵抗のサイズは、実装される方向に配置された場合に、前記コイルの端子線が挿通される２つの前記貫通穴に挟まれるサイズであることを特徴としている。

また、本発明によれば、例えばジャンパー線の代わりに０Ωチップ抵抗を容易に取り付けることが可能となる。そして、０Ωチップ抵抗について、既製品の中からなるべく小型サイズのものを選択するようにすれば、プリント配線基板の電子部品が実装されるスペースの増大が抑制できる。また、０Ωチップ抵抗の第１ランド部への取り付けは、装置を用いて容易に行えるために作業負担も小さい。

また、端子線とランド部とを半田付けして実装されるコイルを取り外した後に、コイルの代わってプリント配線基板上に配置される０Ωチップ抵抗について、そのサイズを既製品の中からなるべく小型なものを選択することにより、電子部品の取り替えによって、電子部品の実装に必要なスペースが増大するのを抑制できる。また、取り外したコイルは他の回路に使用できるためにコスト削減も図れる。

また、上記の構成のプリント配線基板の回路変更方法において、０Ωチップ抵抗のサイズが、それが実装される方向に配置された場合に、前記コイルの端子線が挿通される２つの前記貫通穴に挟まれるサイズであるために、コイルの端子線及び０Ωチップ抵抗と半田付け可能に、対になって形成される第１ランド部が形成される領域をコイルのサイズによって決定できる。このため、プリント配線基板に電子部品を実装後に、コイルの取り替え、付加等を行う回路変更を行っても、プリント配線基板の電子部品を実装するスペースが増大することがない。

以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。

本発明のプリント配線基板及び回路変更方法について、スイッチング電源装置に用いられる回路を例に説明する。なお、スイッチング電源装置は、トランスの１次側コイルに流れる電流をスイッチングすることによってトランスの２次側コイルに所定の電源電圧を発生する装置であり、図１に、本発明が適用されるスイッチング電源装置１の構成をブロック図で示している。

スイッチング電源装置１は、商用電源のコンセントに差し込むＡＣプラグ２と、ＡＣラインのノイズを除去するラインフィルタ３と、ラインフィルタ３を通過した交流の極性を一方向にそろえる働きを有する整流ブリッジ４と、１次側コイルのスイッチング動作により２次側コイルに誘起電圧が出力されるトランス５と、このトランス５の１次側コイルに流れる電流をスイッチングさせる発振信号を発生する発振回路６と、トランス５の２次側コイルに誘起される直流電圧が所定の値となるように発振回路６の発振信号を制御する発振制御回路７と、を備えている。

また、スイッチング電源装置１は、トランス５の２次側コイルの出力電圧により、直流５Ｖの電源電圧を生成する５Ｖ生成回路８と、５Ｖ生成回路８で生成された直流出力の電圧誤差をエラー信号として検出して、該エラー信号を発信制御回路７へのフィードバック信号として供給する電源帰還回路９と、を備えている。

なお、電源帰還回路９からのフィードバック信号は、絶縁素子であるフォトカプラ１０を介して発振制御回路７へと供給される。また、図１においては、本発明の説明の便宜上、電源電圧を生成する回路として５Ｖ生成回路８のみを示しているが、他の大きさの電源電圧を生成する電圧生成回路も備えている。

図２は、５Ｖ生成回路８の詳細な構成を示す回路図である。図２に示すように、５Ｖ生成回路８は、トランス５の２次側コイルの一方の端子（図示せず）とアノードが接続される整流用のダイオード１１と、２つのコンデンサ１２、１３とコイル１４とから成ってダイオード１１のカソードと接続される平滑回路と、から成る。なお、トランス５の２次側コイルの他方の端子及び、コンデンサ１２、１３の一方の端子は接地されている。

スイッチング電源装置１は、通常は以上のように構成される。しかし、例えば、スイッチング電源装置１の５Ｖ生成回路８で生成される５Ｖの電源電圧が、図示しないＩＣに接続される場合に、ＩＣの性能によっては、ノイズを減衰する役割を有するコイル１４が不要となる場合がある。この場合に、単にコイル１４を外すだけでは回路が切断されるために通常は既成のジャンパー線を配置して回路をショートするが、上述のように、既製品のジャンパー線を配置すると、プリント配線基板のサイズが大きくなるために問題である。また、先に既製品のジャンパー線を取り付けておき、後のコイル１４等の電子部品を配置する場合にも、同様の問題が発生する。本実施形態では、このような問題を解決して、電子部品を実装した後にプリント配線基板の回路変更ができるように、プリント配線基板の構成について工夫している。以下、本発明のプリント配線基板の構成、及びそのプリント配線基板を用いた回路変更方法について、２つの実施形態を示して説明する。

（第１実施形態）
図３は、第１実施形態のプリント配線基板について、コイル１４（その構成は従来例として示す図５（ｂ）の構成と同様である）が取り付けられる位置近傍の構成を示した概略平面図である。図３に示すように、プリント配線基板２０は、基板２１と、基板２１上に形成されるプリント配線２２と、プリント配線２２と導通可能に設けられて、コイル１４の端子線１４ａ（従来例の図５（ｂ）参照）と半田付け可能に設けられるランド部２３と、基板２１を貫通してコイル１４の端子線１４ａを挿通する貫通穴２４と、を備える。

なお、コイル１４の端子線１４ａのピッチは本実施形態においては２．５ｍｍを想定している。また、プリント配線基板２０に実装されるコイル１４は、基板２１のプリント配線２２が形成される面の裏側からその端子線１４ａが挿通され、挿通された端子線１４ａをプリント配線２２が形成される側の面で半田付けする。また、図３はプリント配線基板２０の一部を取り出して示したものであり、プリント配線基板には、これ以外にも複数の電子部品が取り付けられる。

本実施形態において、ランド部２３は、コイル１４の端子線１４ａとの半田付け以外に、２ｍｍ×１．２５ｍｍのサイズ（既製品規格）を有する０Ωチップ抵抗３１（図３に破線で示す）の端子部３１ａとも半田付け可能となるように形成されている。これについて詳細に説明する。０Ωチップ抵抗３１は、両端部側に端子部３１ａが形成されている。そして、０Ωチップ抵抗３１のサイズは、実装される方向に配置した場合に、コイル１４の端子線１４ａが挿通される２つの貫通穴２４、２４間に挟まれるサイズとなっている。このため、２つのランド部２３は、それぞれ、他方の貫通穴２４がある方向に延びた形状となっている。

なお、ランド部２３の形状は本実施形態の構成に限定される趣旨ではなく、コイル１４の端子線１４ａと０Ωチップ抵抗３１の端子部３１ａとの両方をプリント配線２２と導通した状態となるように半田付け可能に形成されていれば良い。

このように、プリント配線基板２０を構成した場合、プリント配線基板２０に電子部品を実装した後、コイル１４が不要となった場合には、まず、半田付けされたコイル１４について半田付けされた部分を温めることにより取り外す。次に、基板２１のプリント配線２０が形成される側から、０Ωチップ抵抗３１をその端子部３１ａとランド２３部とが重なるように配置して、半田付けする。

このようにすれば、コイル１４を取り外しても０Ωチップ抵抗３１の存在によりプリント配線２２の結線が途切れることがない。そして、プリント配線基板２０に実装されるコイル１４を取り除くという回路変更をプリント配線基板２０の電子部品が実装されるスペースを増大することなく実施できる。

なお、本実施形態においては、０Ωチップ抵抗３１を配置する構成としているが、この位置に、一定の大きさの抵抗を設けた方が良い場合には、その大きさの抵抗値を有するチップ抵抗を配置しても構わない。

また、本実施形態においては、コイル１４の端子線１４ａのピッチについて２．５ｍｍを想定しているが、端子線１４ａのピッチが他のピッチを有するコイルの場合にも本発明は適用可能である。この場合には、当然チップ抵抗のサイズを変える必要が発生する場合がある。０Ωチップ抵抗３１のサイズについては、既製品の中からなるべく小型のサイズのものを選択するのが好ましく、本実施形態のように、チップ抵抗３１が実装される方向に配置された場合に、コイル１４の端子線１４ａを挿通する２つの貫通穴２４間に挟まれるサイズを選択するのがさらに好ましい。

（第２実勢形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と重複する部分は同一の符号を付し、特に説明の必要がない場合にはその説明を省略する。

図４は、第２実施形態のプリント配線基板について、コイル１４（その構成は従来例として示す図５（ｂ）の構成と同様である）が取り付けられる位置近傍の構成を示した概略平面図である。第２実施形態のプリント配線基板２０も第１実施形態のプリント配線基板２０と同様に、基板２１と、基板２１上に形成されるプリント配線２２と、プリント配線２２と導通可能に設けられて、コイル１４の端子線１４ａ（従来例の図５（ｂ）参照）と半田付け可能に設けられるランド部２３と、基板２１を貫通してコイル１４の端子線１４ａを挿通する貫通穴２４と、を備える。なお、本実施形態においても、コイル１４の端子線１４ａのピッチは２．５ｍｍを想定している。

そして、ランド部２３についても、第１実施形態の場合と同様に、図示しない２ｍｍ×１．２５ｍｍのサイズ（既製品の規格）を有するチップ抵抗（０Ωに限られない）の端子部と半田付け可能となるように形成されている。ただし、第２実施形態の構成の場合には、２つのランド部２３がプリント配線２２で電気的に接続されている点で異なっている。なお、チップ抵抗のサイズは本実施形態のサイズに限定される趣旨ではなく、既製品の中からなるべく小型のサイズのものを選択すれば良い。ただし、本実施形態のように、チップ抵抗３１が実装される方向に配置された場合に、コイル１４の端子線１４ａを挿通する２つの貫通穴２４間に挟まれるサイズを選択するのが好ましい。

本実施形態のようにプリント配線基板２０を構成すると、各種電子部品を実装する当初はコイル１４（場合によってはコイル１４に代わるチップ抵抗）を配置しない構成の場合でも、コイル１４（場合によってはコイル１４に代わるチップ抵抗）が必要であれば、コイル１４（場合によってはコイル１４に代わるチップ抵抗）を後から配置する回路変更が容易に行え、更に、回路変更を行えるように構成したことによるプリント配線基板２０のサイズの大型化を避けることが可能となる。

すなわち、各種部品を実装した後に、例えば、ノイズを減衰するためにコイル１４が必要となった場合には、ランド部２３間に設けられるプリント配線２２を切断し、その後、コイル１４の端子線１４ａを基板２１のプリント配線２２が設けられる側の反対側の面から貫通穴２４に挿通し、半田付けすれば良い。また、コイル１４ではなく、抵抗が必要な場合にも、ランド部２３がチップ抵抗の端子部と半田付け可能に形成されているために、チップ抵抗の端子部をランド部２３と半田付けして回路変更することも可能である。

そして、本実施形態の構成の場合には、対になって形成されるランド部２３が形成される部分のサイズは、コイル１４の端子線１４ａのピッチ（２．５ｍｍ）によって決定されるために、コイル１４やチップ抵抗を付加する回路変更を行っても、プリント配線基板２０のサイズを大型化することがない。

以上に示した実施形態においては、コイルが必要な場合とコイルが不要となる場合（短絡する、又は抵抗を配置する）がある場合の回路変更について示したが、他の電子部品の場合にも本発明は適用することが可能である。また、本実施形態では、スイッチング電源装置の５Ｖ生成回路の場合を例に示したが、本発明はスイッチング装置の他の回路部分にも当然適用でき、更には、スイッチング装置以外の他の装置が有するプリント配線基板の回路変更を行う場合にも本発明はもちろん適用可能である。

本発明のプリント配線基板及び回路変更方法を用いれば、電子部品を実装後に、特定の分子部品を取り外す、又は特定の電子部品を付加する場合にも、プリント配線基板に実装される電子部品のスペースの増大を抑制できるために有用である。

は、本発明のプリント配線基板の回路変更方法が適用されるスイッチング電源装置の構成を示すブロック図である。 は、本実施形態のスイッチング電源装置が備える５Ｖ生成回路の回路構成を示す回路図である。 は、第１実施形態のプリント配線基板について、コイルが取り付けられる位置近傍の構成を示した概略平面図である。 は、第１実施形態のプリント配線基板について、コイルが取り付けられる位置近傍の構成を示した概略平面図である。 は、従来の問題点を説明するための説明図である。

符号の説明

１４ コイル（特定の電子部品）
１４ａ 端子線
２０ プリント配線基板
２１ 基板
２２ プリント配線
２３ ランド部（第１ランド部）
２４ 貫通穴
３１ ０Ωチップ抵抗（チップ型電子部品）
３１a 端子部

Claims (2)

1. プリント配線基板上に実装されるコイルを取り外して０Ωチップ抵抗と取り替えるプリント配線基板の回路変更方法であって、
   前記プリント基板は、
   基板と、
   前記基板上に形成されるプリント配線と、
   前記基板に前記プリント配線が設けられる面とその裏面とを貫通するように形成され、電子部品の端子線を挿通可能とする貫通穴と、
   前記基板上であって前記貫通穴の周りに前記プリント配線と導通可能に形成され、前記貫通穴を挿通された前記電子部品の端子線と半田付け可能とされるランド部と、
   を備え、
   前記ランド部のうち、前記コイルの端子線と半田付け可能に、所定の間隔で対になって形成される第１ランド部は、前記０Ωチップ抵抗が実装可能となるように前記０Ωチップ抵抗の端子部とも半田付け可能に形成されており、
   前記コイルを取り外した後、前記０Ωチップ抵抗を、その端子部と前記第１ランド部とを半田付することによって実装することを特徴とするプリント配線基板の回路変更方法。
2. 前記０Ωチップ抵抗のサイズは、実装される方向に配置された場合に、前記コイルの端子線が挿通される２つの前記貫通穴に挟まれるサイズであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の回路変更方法。

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