JP6740864B2 - 電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、基板に実装される電子部品に関する。

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、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たギャップを有する環状磁性体コアと、ギャップ内に配置された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。磁電変換素子は、リード端子を略直角に折り曲げて素子支持部が形成され、この素子支持部のうち、少なくとも一箇所以上の素子支持部の先端部を更に基板側へ略直角に折り曲げて形成した位置決め用曲げ部を、基板に設けた実装用リード端子挿入孔に挿入して実装される。

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折り曲げられ、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を有し、この接続端子を回路基板の両面のうちハウジングに対向する面に挿通して実装される。

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、リードの曲げ部が多く、複数の工程を経て形成する必要がある。このため、製造コストのコストップの要因となる。

そこで、製造コストのコストアップ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パッケージと離間して設けられる第２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パッケージから前記第２パッケージまで延出するリードと、を備え、前記リードは、基板に形成されたランドと半田付けが行われる電極部を有する点にある。

このような特徴構成とすれば、第１パッケージと第２パッケージとを電気的に接続するリードに電極部が設けられているので、リードを基板の表面に沿わせることにより電子部品を面実装工程によって基板に実装することができる。また、このような実装によれば、電子部品のリードをフォーミングする必要がないので、製造コストのコストアップを抑制することが可能となる。

また、前記リードは互いに平行に複数備えられ、前記複数のリードにおける前記リードの並列方向の両外側のリードは、平面視において前記並列方向の外側のみ前記ランドが前記両外側のリードから突出するように配置されると好適である。

このような構成とすれば、リードの間隔で絶縁距離を確保することができるので、互いに隣接するリード同士の短絡を防止でき、また、例えばマイグレーションが生じた場合でも互い隣接するリード同士を短絡し難くすることができる。

また、前記複数のリードは、使用されていない未使用リードを含む少なくとも４本からなり、前記未使用リードは、前記両外側のリード以外の中央部のリードに構成され、前記未使用リードの前記電極部は、隣接する中央部の他のリードと半田で接続されると好適である。

このような構成とすれば、中央部のリードにおける半田の固着強度を高めることが可能となる。したがって、電子部品の信頼性を向上することが可能となる。

また、前記リードは、前記第１パッケージと前記第２パッケージとの間において屈曲された屈曲部を有し、前記電極部は、前記屈曲部に設けられていると好適である。

このような構成とすれば、屈曲部を介して基板に対する電子部品の位置決め精度を向上することが可能となる。

また、前記屈曲部に設けられる電極部は、前記基板に形成された溝部に挿通された状態で半田付けが行われると好適である。

このような構成とすれば、基板に対するリード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することが可能となる。

第１の実施形態に係る電子部品の斜視図である。 第１の実施形態に係る電子部品の側方断面図である。 第１の実施形態に係る電子部品の部分拡大図である。 第１の実施形態に係る電子部品の平面図である。 第１の実施形態に係る電子部品のリードを延出方向に沿って見た図である。 第２の実施形態に係る電子部品の斜視図である。 第２の実施形態に係る電子部品の側方断面図である。

１．第１の実施形態
本発明に係る電子部品は、基板に対して立設した状態で安価に実装することができるように構成される。以下、本実施形態の電子部品１について説明する。なお、以下では電子部品１の例としてホールＩＣを挙げて説明する。

ホールＩＣは、導体２に流れる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２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２を軸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２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。理解を容易にするために、被測定電流が流れる導体２が延出する方向を方向Ａとし、この方向Ａに直交する方向を夫々方向Ｂ及び方向Ｃとする。

ここで、導体２は環状のコア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。

電子部品１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。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、基準電圧端子、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。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とは別体で樹脂を用いて成形され、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。したがって、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１パッケージ２１及び第２パッケージ２２は、基板２４に実装される。この基板２４は第１孔４１及び第２孔４２を有する。第１孔４１は、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パッケージ側部５１と第１パッケージ２１とが挿通される。第１パッケージ側部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。第１孔４１は、このような第１パッケージ側部５１と共に、第１パッケージ２１が挿通されることから、第１孔４１は、少なくとも第１パッケージ２１が通り抜けることが可能なサイズで基板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。

第２孔４２は、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には、第１パッケージ２１から延出し、屈曲部６０で屈曲されたリード２３の一部が埋設される。第２パッケージ２２は、第２パッケージ２２が有する面のうち、基板２４に実装する際に基板２４側を向く面（底面）からリード２３が設けられた位置まで第２孔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が第２孔４２に圧入固定されるように、第２孔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。

ここで、図２には電子部品１の側方断面図が示される。図２に示されるように、本実施形態では、リード２３は、第１パッケージ側部５１が第１孔４１の内周面に当接して設けられる。更に、図３に示されるように第１孔４１は内周面にリード２３の挿入方向に沿って形成された溝部４３を有し、第１パッケージ側部５１が溝部４３に挿通された状態で半田付けが行われると好適である。このように構成することで、基板２４に対する電子部品１の位置決め精度をより高めることが可能となる。

図４には、リード２３の上面視が示される。リード２３は、基板２４に形成されたランド２５と半田付けが行われる電極部３８を有する。ランド２５とは、基板２４において電子部品１と電気的に接続するために設けられた導体が露出した部分である。電子部品１の素子３５と電気的に接続されたリード２３の電極部３８は、このようなランド２５と電気的に接続される。

図４に示されるように、リード２３は互いに平行に複数備えられる。本実施形態では、リード２３は４本備えられる。このうち、１本は使用されていない未使用リードを含む。「使用されていない未使用リード」とは、上述した電気的に接続されない未接続端子（所謂、ＮＣ端子）に相当する。

これら複数（４本）のリード２３におけるリード２３の並列方向の両外側のリード２３は、平面視において並列方向の外側のみランド２５が両外側のリード２３から突出するように配置される。「リード２３の並列方向」とは、互いに平行な複数（４本）のリード２３が並べられた列に沿った方向であり、複数（４本）のリード２３が延出する方向に対して直交する方向をいう。図４の例では、リード２３の並列方向は方向Ａが相当する。したがって、「並列方向の両外側のリード２３」とは、リード２３のうち、リード２３Ａ、及びリード２３Ｄが相当する。図４に示されるように、基板２４を平面に見た場合、リード２３Ａ及びリード２３Ｄの半田付けに利用される基板２４のランド２５は、リード２３Ａ及びリード２３Ｄの夫々において並列方向の外側にのみ突出するように設けられ、並列方向の内側にあってはリード２３Ａ及びリード２３Ｄから突出しない状態で設けられる。

したがって、リード２３Ａ及びリード２３Ｄの夫々と、ランド２５とを半田付けした場合、図４におけるＶ−Ｖ線の断面図として図５に示したように、リード２３Ａ及びリード２３Ｄの夫々において並列方向の外側のみフィレット４５が形成される。なお、図５ではランド２５とリード２３の底面との間において半田を示していないが、介在していても良い。

ここで、複数（４本）のリード２３のうち、一本は未使用リードであり、未使用リードは両外側のリード以外の中央部のリードに構成される。両外側のリード２３とは、本実施形態ではリード２３Ａ及びリード２３Ｄである。このため、未使用リードは、リード２３Ｂ又はリード２３Ｃが相当する。以下では、リード２３Ｃが未使用リードであるとして説明する。

未使用リード（リード２３Ｃ）の電極部３８は、隣接する中央部の他のリード２３Ｂと半田で接続される。ここで、リード２３Ｂの接続に用いられるランド２５は、図４に示されるように、平面視においてリード２３Ａ側には突出しないで設けられ、リード２３Ｃの接続に用いられるランド２５は、リード２３Ｄ側には突出しないで設けられる。すなわち、リード２３Ａとリード２３Ｂとの間、及びリード２３Ｃとリード２３Ｄとの間の夫々には、ランド２５が突出しないように設けられる。一方、リード２３Ｃとリード２３Ｂとは、半田ブリッジ４４により互いに半田で電気的に接続される。この場合、リード２３Ｃとリード２３Ｂとの間において、半田ブリッジ４４が形成され易くするために、リード２３Ｃとリード２３Ｂとの間にランド２５を形成すると好適である（図５参照）。

ここで、上述したように、リード２３には屈曲部６０が設けられるが、屈曲部６０を電極部３８とすることも可能である。この場合、屈曲部６０が第１孔４１の内周面に当接して設けられ、当該当接している部分において基板２４に形成されたランドと半田付けを行うと良い。更に、第１孔４１の内周面にリード２３の挿入方向に沿って形成された溝部４３を設ける場合には、屈曲部６０が溝部４３に挿通された状態で基板２４に形成されたランドと半田付けを行うことも可能である。

２．第２の実施形態
上記第１の実施形態に係る電子部品１は、リード２３が屈曲部６０を有し、図２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。第２の実施形態に係る電子部品１は、リード２３が複数の屈曲部６０を有する点で上記第１の実施形態の電子部品１と異なる。以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に第２の実施形態について説明する。

図６には本実施形態の電子部品１の斜視図が示される。また、図７には本実施形態の電子部品１を側方断面図が示される。図６に示されるように、本実施形態でも、電子部品１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、第１パッケージ２１及び第１パッケージ側部５１が、基板２４の第１孔４１に挿通される。

ここで、屈曲部６０を第１屈曲部６１とすると、本実施形態では、リード２３は、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を有する。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、リード２３を電子部品１の側方から見た場合、図７に示されるように、Ｕ字状に形成される。

本実施形態では、リード２３のうち第２屈曲部６２よりも第２パッケージ２２側の第２パッケージ側部５２と第２パッケージ２２とが第２孔４２に挿通される。これにより、基板２４の表面（第２パッケージ２２の挿入側の面）には、少なくとも第２パッケージ２２が突出しないように配置される。この時、上記第１の実施形態と同様に、第２パッケージ２２が第２孔４２に圧入固定されるように、第２孔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しておくと好適である。もちろん、第２パッケージ２２は、第１パッケージ２１と同様に、基板２４の裏面側に突出するように設けても良いし、第２孔４２に圧入固定されないように構成することも可能である。

３．その他の実施形態
上記第１の実施形態及び第２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。

上記第１の実施形態及び第２の実施形態では、第２パッケージ２２は第２孔４２に圧入固定されるとして説明したが、第２パッケージ２２は第２孔４２に圧入固定されず、第２孔４２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。

上記第１の実施形態及び第２の実施形態では、第１パッケージ側部５１が第１孔４１の内周面に当接しているとして説明したが、第１パッケージ側部５１は第１孔４１の内周面と離間して設けることも可能である。

上記第１の実施形態及び第２の実施形態では、第１孔４１は、内周面に溝部４３を有し、第１パッケージ側部５１が溝部４３に挿通されるとして説明したが、第１孔４１が溝部４３を備えずに構成することも可能である。

上記第１の実施形態及び第２の実施形態では、リード２３は互いに平行に複数備えられ、複数のリード２３におけるリード２３の並列方向の両外側のリード２３は、平面視において並列方向の外側のみランド２５が両外側のリード２３から突出するように配置されるとして説明したが、複数のリード２３は、互いに平行でなくても良いし、複数のリード２３におけるリード２３の並列方向の両外側のリード２３が、平面視において並列方向の外側にランド２５が両外側のリード２３から突出しないように構成することも可能である。

上記第１の実施形態及び第２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。

上記第１の実施形態及び第２の実施形態では、リード２３は、第１パッケージ２１と第２パッケージ２２との間において屈曲された屈曲部６０を有し、電極部３８は、屈曲部６０に設けられているとして説明したが、電極部３８は屈曲部６０に設けずに構成することも可能である。

本発明は、基板に実装される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
２３Ｃ：未使用リード
２４：基板
２５：ランド
３５：素子
３８：電極部
４３：溝部
６０：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パッケージと離間して設けられる第２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パッケージから前記第２パッケージまで延出するリードと、を備え、
   前記リードは、基板に形成されたランドと半田付けが行われる電極部を有する電子部品。
2. 前記リードは互いに平行に複数備えられ、前記複数のリードにおける前記リードの並列方向の両外側のリードは、平面視において前記並列方向の外側のみ前記ランドが前記両外側のリードから突出するように配置される請求項１に記載の電子部品。
3. 前記複数のリードは、使用されていない未使用リードを含む少なくとも４本からなり、
   前記未使用リードは、前記両外側のリード以外の中央部のリードに構成され、
   前記未使用リードの前記電極部は、隣接する中央部の他のリードと半田で接続される請求項２に記載の電子部品。
4. 前記リードは、前記第１パッケージと前記第２パッケージとの間において屈曲された屈曲部を有し、
   前記電極部は、前記屈曲部に設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の電子部品。
5. 前記屈曲部に設けられる電極部は、前記基板に形成された溝部に挿通された状態で半田付けが行われる請求項４に記載の電子部品。

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