JP6744056B1 - リードフレーム及びこれを用いたセンサ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
リードフレームは、交差することなく平行に配置された3本の金属製の導電性配線で構成されており、一列に配列した接点電極と外部装置を接続するコネクタ端子との間を接続することができる(特許文献1、2)。
本実施の形態について、図1〜図6を用いて説明する。本実施の形態においては、3本の導電性配線を用い、一列に配列したコネクタ端子の配列順序をセンサ側に接続する接点電極の配列順序とは変更することができるリードフレームについて述べる。
図1を用いて、目的とするコネクタ端子の配列順序を変更することができるリードフレームの構造を説明する。
図1は、本実施の形態のリードフレーム101の構造を示す斜視図である。本実施の形態においては、リードフレーム101が3本の導電性配線1、2、3によって構成される例を用いる。
図1に示したリードフレームは、金属板のプレスによる打ち抜き加工によって得ることができ、また、その他にレーザ光による切り抜き法等も用いることができる。
また曲げ部分は、プレス曲げ加工をはじめとする曲げ加工技術を用いることができる。
リードフレーム101は、全体としてほぼL字型の形態をしており、一列に配列した接点電極11、12、13と、同様に配列したコネクタ端子21、22、23とは、90°異なった方向に配列している。
図1に示す方向から観察した場合、接点電極11、12、13は紙面の奥側に向けて配列し、コネクタ端子21、22、23は紙面の上下方向に配列している。
同様に、中央に配置されている導電性配線2は、中央の接点電極12と下側のコネクタ端子22を接続している。
最も内側の導電性配線3は、左端の接点電極13と中央のコネクタ端子23を接続している。
その結果、2本の導電性配線2、3について、接点電極12、13とコネクタ端子22、23の順序が入れ替わっており、本実施の形態で説明したリードフレーム101は、電極の配列順序の入れ替えることができる。
図2に本実施の形態で用いたリードフレーム101の展開図を示す。説明のために、図の左下に示したように、紙面左から右へx軸の正方向、紙面下から上へy軸の正方向として、xy平面上に展開した状態に基づき説明する。
図1と比較すると、コネクタ端子21、22、23のうち、右側の2つのコネクタ端子22とコネクタ端子23がリードフレーム101の組み立てにより配列順序が反転したことがわかる。
本実施の形態においては、導電性配線1、2、3の接点電極11、12、13から折れ部31まで延伸する部分を第一の延伸部、折れ部31の後、y軸の負方向に延伸する部分を第二の延伸部と呼ぶ。
図に示すように、3本の導電性配線1、2、3は全体としてほぼL字型の形状をしており、それぞれの接点電極11、12、13から折れ部31までの導電性配線1、2、3の第一の延伸部は、L字型の外側つまり、接点電極11、12、13からの延伸方向に対し右側に配置されるほど長くなっている。
L字型の内側に配置される第一のグループの導電性配線2、3は折れ部31の他に、折れ部31からy軸の負方向へ延伸する第二の延伸部にクランク部32も有する。ここでクランク部32とは、第二の延伸部の延伸方向に対して左方向へL字型に折れ、続いて右方向へL字型に折れる、2か所連続した部分を呼び、2か所のL字型に折れる部分の間隔をクランク部32の長さと呼んでいる。
コネクタ端子21、22、23は、x軸方向に配列して形成されており、中央に位置するコネクタ端子22とx軸の負側に位置するコネクタ端子21との距離は、コネクタ端子22とx軸の正側に位置するコネクタ端子23との距離の2倍に設定している。
導電性配線2のクランク部32の長さは、導電性配線2と導電性配線3の第一の延伸部の長さの差よりも長い。これにより、曲げ部33を軸として曲げた場合に、延伸方向に対して左側に位置する導電性配線3の第一の延伸部に曲げ部33を確実に形成することができる。
導電性配線2と導電性配線3のクランク部32の位置は、延伸方向の右側に位置する導電性配線2の方が下側まで延びた位置にクランク部32を有している。これにより、クランク部32を有する導電性配線2、3を曲げ部33を軸として曲げた場合、曲げ部33を中心に、導電性配線2は外側、導電性配線3は内側を回転するため、相互に干渉することはない。
図3を用いてリードフレーム101の組み立て工程を説明し、曲げ部33で曲げ加工を行った場合のコネクタ端子21、22、23の配列状態について説明する。
図3(a)〜(c)はいずれもy軸の負方向から正方向を観察した側面図を示しており、図3(a)は導電性配線1のみを曲げ部33で曲げ加工した状態を示している。図3(b)は、導電性配線1に加え、導電性配線2を曲げ部33で曲げ加工した状態、図3(c)はすべての導電性配線1、2、3を曲げ部33で曲げ加工した状態を示している。なお、図中のリードフレーム101の板厚方向に引いた線は、各コネクタ端子21、22、23の先端部分を示している。
図2に示した展開状態のリードフレーム101の、最も外側に配列した導電性配線1を、曲げ部33で曲げ加工した状態であり、図3に示した側面図において、先端にコネクタ端子21を有する導電性配線1を紙面上で右回り(導電性配線1の延伸方向に対しては左回り)に90°曲げ加工している。
この曲げ加工により、展開状態でコネクタ端子22とコネクタ端子23と同一平面に配置されていたコネクタ端子21は、コネクタ端子22の直上に配置される。
コネクタ端子22は曲げ部33と同じ軸上に存在するので、コネクタ端子22の位置は移動しないが、クランク部32は下方向に突出した状態となっている。
コネクタ端子23は、コネクタ端子21とコネクタ端子22との距離の半分の距離なので、コネクタ端子21とコネクタ端子22の中間に配置される。
本実施の形態で加工したリードフレーム101をセンサ装置50に用いた状態を例に、リードフレーム101の適用例を説明する。
図4は、本実施の形態で加工したリードフレーム101をセンサ装置50に適用するため、センサ41に接続した状態を示しており、リードフレーム101の接点電極11、12、13を直上から観察した状態である。
また、図1等では、接点電極11、12、13の間には接続部15を有していたが、接続部15は、3本の導電性配線1、2、3を一括して取り扱うために用いたものであり、センサ41との接続の前に切り取って、各接点電極11、12、13を電気的に切り離しておくことが必要である。
図より、センサ41の電極は、上から順に、電源端子電極部42、出力端子電極部43、接地端子電極部44の順に並んでいるが、コネクタ端子21、22、23では、センサ41では、最も下に位置していた接地端子電極部44が接続されたコネクタ端子23が中央になっており、センサ41の端子の配列順序を、右から電源端子電極部42、接地端子電極部44、出力端子電極部43の順序に変更することができた。
本実施の形態では、実施の形態1で用いたリードフレーム101をそのまま用い、さらに加工を追加することで、コネクタ端子21、22、23の接続方向を90°変化させることができるリードフレーム102について述べる。
図7は、本実施の形態のリードフレーム102の構造を示す斜視図である。本実施の形態のリードフレーム102は、実施の形態1において、図1等で示したリードフレーム101に対し、曲げ加工を1回加えたもので、コネクタ端子21、22、23の近傍で、3本の導電性配線1、2、3を同じ方向に90°曲げたものである。
リードフレーム102はセンサ41と接続し、コネクタ端子21、22、23側にコネクタ部47を形成している。また導電性配線1、2、3は外装樹脂を用いてハウジング部48が形成され、センサ装置51を得ている。
本実施の形態では、リードフレーム102のコネクタ端子21、22、23近傍に、
2つ目の曲げ部35を有しており、コネクタ部47の接続方向を、実施の形態1のリードフレーム101と比べて90°変えることができる。
また本実施の形態のリードフレーム102では、実施の形態1のリードフレーム101と比べ、コネクタ部47の接続方向を90°変更することもできる。
本実施の形態では、導電性配線1、2、3、4を4本用いたリードフレーム103について述べる。
図9は、本実施の形態のリードフレーム103の構造を示す斜視図である。また、図10は本実施の形態のリードフレーム103のxy平面への展開図を示している。
図9と比較すると、コネクタ端子23、24が、リードフレーム103の組み立てにより配列順序が反転している。
図に示すように、4本の導電性配線1、2、3、4は全体としてはほぼL字型の形状であり、接点電極11、12、13、14から折れ部31までを表す第一の延伸部は、L字型の外側に配置するほど長くなっている。
コネクタ端子21、22、23、24は、x軸方向に形成されており、内側から2番目と3番目に位置するコネクタ端子23とコネクタ端子22との間の距離は、その他のコネクタ端子間の距離の2倍に設定している。
このリードフレーム103では、組み立てにより、L字型に配置した導電性配線1、2、3、4が相互に干渉することなく、内側に配置するコネクタ端子23とコネクタ端子24の配列順序を変更することができる。
本実施の形態のリードフレーム104の構造を示す斜視図を図11に、リードフレーム104の展開図を図12に示す。
本実施の形態では、4本の導電性配線1、2、3、4を有するリードフレーム104であって、2本の曲げ部33、34を有する点が、実施の形態3に記載のリードフレーム103と大きく異なっている。
外側から2本の第二のグループの導電性配線である導電性配線1と導電性配線2は、曲げ部34において、コネクタ端子22から観察した場合の右回りに90°曲げ、内側から2本の第一のグループの導電性配線である導電性配線3と導電性配線4は、曲げ部33において、コネクタ端子23から観察した場合の左回りに90°曲げる。
また、3本の導電性配線2、3、4は、クランク部32を有している点で、第三のグループの導電性配線と、他と区別することもできる。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (7)
- 接点電極を一端に備えた3本以上の導電性配線を、平面上に展開した場合に、
第一の方向に一列に配列した前記接点電極から、
相互に交差せず、それぞれ前記第一の方向に直交する第二の方向に延伸し、
第一の折れ部でL字型に折れ、さらに延伸する3本以上の前記導電性配線を、
前記第一の折れ部が内側から2番目までに位置する第一のグループの導電性配線と、
前記第一の折れ部が内側から3番目以降に位置する第二のグループの導電性配線とし、
前記第一のグループの導電性配線は、
前記第一の折れ部から延伸した後、前記接点電極側へL字型に折れる第二の折れ部に続き、前記第二の折れ部とは反対にL字型に折れる第三の折れ部を有し、
前記第一のグループの2本の導電性配線のうち、前記第一の折れ部が最も内側の導電性配線の方が、前記第一の折れ部から前記第二の折れ部までの長さが短く、前記第二の折れ部から前記第三の折れ部までの長さは長く、
前記第一のグループの2本の導電性配線の、前記第二の方向についての前記第一の折れ部相互間の距離よりも、前記第一の折れ部が内側から2番目の導電性配線について前記第二の折れ部から前記第三の折れ部までの長さが長く、構成されており、
前記第一の折れ部が内側から2番目の導電性配線の前記第三の折れ部を含む、前記第一の方向を曲げ部の軸として、前記第一のグループの2本の導電性配線と、前記第二のグループの導電性配線とが反対方向に曲げられていることを特徴とするリードフレーム。 - 3本以上の前記導電性配線について前記接点電極の他端にコネクタ端子を備え、
前記コネクタ端子が前記第二の方向に一列に配列しており、
前記第一の折れ部が内側から2番目と3番目の導電性配線に接続された前記コネクタ端子の間隙は、
前記第一のグループの2本の導電性配線に各々接続された前記コネクタ端子の間隙よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のリードフレーム。 - 前記第一のグループの導電性配線は、前記コネクタ端子から前記第三の折れ部を見る方向に対して左回りに直交方向へ曲げられていることを特徴とする請求項2に記載のリードフレーム。
- 接点電極を一端に備えた4本以上の導電性配線を、平面上に展開した場合に、
第一の方向に一列に配列した前記接点電極から、
相互に交差せず、それぞれ前記第一の方向に直交する第二の方向へ延伸し、
第一の折れ部でL字型に折れ、さらに延伸する4本以上の前記導電性配線を、
前記第一の折れ部が内側から2番目までに位置する第一のグループの導電性配線と、
前記第一の折れ部が内側から3番目以降に位置する第二のグループの導電性配線と、
前記第一の折れ部が内側から3番目までに位置する第三のグループの導電性配線とし、
前記第三のグループの導電性配線は、
前記第一の折れ部から延伸した後、前記接点電極側へL字型に折れる第二の折れ部に続き、前記第二の折れ部とは反対にL字型に折れる第三の折れ部を有し、
前記第三のグループの3本の導電性配線のうち、前記第一の折れ部が内側に位置するほど、前記第一の折れ部から前記第二の折れ部までの長さが短く、前記第二の折れ部から前記第三の折れ部までの長さは長く、
前記第一のグループの2本の導電性配線の、前記第二の方向についての前記第一の折れ部相互間の距離よりも、前記第一の折れ部が内側から2番目の導電性配線について前記第二の折れ部から前記第三の折れ部までの長さが長く、構成されており、
前記第一の折れ部が内側から2番目の導電性配線の前記第三の折れ部を含む、前記第一の方向を曲げ部の軸とする前記第一のグループの2本の導電性配線と、前記第一の折れ部が内側から3番目の導電性配線の前記第三の折れ部を含む、前記第一の方向を曲げ部の軸とする前記第二のグループの導電性配線とが反対方向に曲げられていることを特徴とするリードフレーム - 4本以上の前記導電性配線について前記接点電極の他端にコネクタ端子を備え、
前記コネクタ端子が前記第二の方向に一列に配列しており、
隣接する前記コネクタ端子相互間の間隙は等しいことを特徴とする請求項4に記載のリードフレーム。 - 前記接点電極は接続部により相互に切断可能に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のリードフレーム。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のリードフレームを備え、前記リードフレームの接点電極がセンサに接続されているセンサ装置。
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