JPH0637482A - 電子部品組立用治具及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カーボンまたはセラミックス素材基板上に金
属ピンを有する電子部品組立用治具において、基板上部
からの圧入により金属ピンの埋め込みを容易にし、かつ
金属ピンの使用中の加熱、振動による弛緩、抜け落ちを
防止する。 【構成】 金属ピン２をピンの中程にツバ上の当接部５
を有する形状となし、カーボン基板１表面に垂直に貫通
孔７を設け、上方から押圧して金属ピン２を基板１の貫
通孔７に挿入した後、ピン２の基板１裏面側先端部にカ
ラー８またはプッシュナット１２をはめ込みプレスによ
り固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子部品組立用治具
およびその製造方法に関し、特に半導体，電子部品の組
立時において、組立部品を位置決めするために、カーボ
ン素材あるいはセラミック素材の基板（以下単に基板と
いう）に金属ピンを取り付けた治具およびその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基板に金属ピンを取り付けた従来の電子
部品組立用の治具の製造方法を図６及び図７（ａ），
（ｂ）に基づいて説明する。図において、２４は電子部
品であり、電子部材２４ａと封止用の蓋部材２４ｂとか
らなり、該電子部材２４ａ，蓋部材２４ｂは、組立時の
位置決めを行う為にそれぞれ対応する所定位置に孔２５
が設けられている。また、１はカーボンあるいはセラミ
ック素材からなる基板であり、その表面には上記電子部
材２４ａ，蓋部材２４ｂの孔２５に係合する金属ピン
２’が設けられている。

【０００３】この金属ピン２’は、図７(a) に示すよう
に、基板１に設けられたガイド穴７’に金属ピン２’の
一端を圧入して固定されたり、また図７(b) に示すよう
に、上記金属ピン２’の一端に設けた螺子部６’と、基
板１のガイド穴７’に設けた設けた内螺子７”の螺合に
より固定されている。なお、１００’は上記治具基板１
上のガイド穴７’に上記金属ピン２’を取り付けた治具
本体を示している。

【０００４】以下、製造方法について説明する。まず、
図７（ａ）に示すように、上記基板１上の上記金属ピン
２’の一端を所定位置に固定する為に設けたガイド穴
７’に、該金属ピン２’を挿入し、この状態で該金属ピ
ン２’の上端からプレス機械等に応力を印加してＸ方向
へ圧入するか、あるいは、図７（ｂ）に示すように、上
記基板１上のガイド穴７’を設け、これに内螺子７”を
形成し、金属ピン２’の螺子部６’を上記内螺子７”に
螺合させて取り付ける。

【０００５】以上の方法により製造された治具本体１０
０を封止型の電子部品２４の組立に使用する場合、電子
部材２４ａの位置決めをする為に、治具本体１００上に
該電子部材２４ａを複数個搭載した状態で、該治具本体
１００を振動させて、基板１上に取り付けられた金属ピ
ン２’上端部と該電子部材２４ａの孔２５とを係合させ
て治具本体１００と電子部材２４ａの位置決めを行う。

【０００６】次いで、上記電子部材２４ａの位置決めが
終了した治具本体１００の上から電子部材の封止用の蓋
部材２４ｂを複数個搭載し、この状態で該治具本体１０
０を振動させて、治具基板１上に取り付けられた金属ピ
ン２’上端部と該蓋部材２４ｂの孔２５とを係合させ
る。これらの工程により、上記電子部材２４ａ，蓋部材
２４ｂは上記基板１上の上記金属ピン２’により所定位
置に固定され、これにより電子部材２４ａ，蓋部材２４
ｂの組立時の位置決めが終了する。

【０００７】さらに、上記電子部材２４ａ，蓋部材２４
ｂの位置決めが終了した状態で、治具本体１００を図示
しない高温炉に入れて熱処理することで、封止された電
子部品２４を作製していた。（図６参照）。

【０００８】しかしながら、位置決めに用いられる金属
ピン２’の径が極めて細い場合には、ピン自体の強度が
弱く、また螺子部６’を成形することが難しく、さらに
基板１がカーボンあるいはセラミック素材の高硬度な材
質のため、該基板１のガイド穴７’に金属ピン２’を圧
入する時、該金属ピン２’が湾曲しやすく、該ガイド穴
７’への挿入が極めて困難であった。また、基板１のガ
イド穴７’と金属ピン２’とのはめあいを緩くして打ち
込む方法も考えられるが、このようにすると金属ピン
２’を基板１に確実に固定することができず、治具本体
１００の使用時の振動や基板１と金属ピン２’の熱膨張
係数の違い等により該金属ピン２’が次第に緩んで抜け
落ちたり、また電子部材２４ａ，蓋部材２４ｂの位置決
めが不安定となり、位置づれが起こることが多くなり、
治具本体１００の長期間の使用には耐えられないという
難点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子部品組立用
治具は、以上のように構成及び製造されているため、特
に小径ピンの埋め込みが困難であり、はめあいを緩くす
るとピン自体の固定性が悪く、治具本体１００の使用中
の振動や高温による、該金属ピンの位置づれや脱落等に
起因する電子部品２４の組立不良率増加や作業性が低下
するという問題点があった。

【００１０】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、極小径のピンの取り付けが容易
であり、かつ治具使用中にピンが弛緩したり、抜け落ち
したりせず、長期間にわたり使用可能な電子部品組立用
治具を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる電子部
品組立用治具及びその製造方法は、基板に金属ピンを挿
入する為に貫通孔を設け、該貫通孔に、その一端側に上
記基板表面と当接して、その挿入深さを規制するための
当接部を有する金属ピンを挿入し、該金属ピンの基板裏
面側の突出部に係止部材を嵌挿して該金属ピンを基板裏
面側から係止しするようにしたのである。

【００１２】また、基板に金属ピンを挿入する為に貫通
孔を設け、該貫通孔の基板裏面側開口領域に凹部を形成
し、該凹部に円環状の係止部材を取着して上記金属ピン
の突出部に嵌挿させた後、該金属ピンの突出部頭部にＶ
字型のかしめ溝をいれて、上記係止部材を基板裏面側か
ら係止するようにしたのである。

【００１３】また、上記係止部材として、プッシュナッ
トを用いて、これを筒状のガイド部材で上記凹部に圧入
することにより、上記金属ピンの突出部を上記プッシュ
ナットに挟装させるようにしたのである。

【００１４】また、当接部上方に該当接部よりも径の小
さな突設部を有する金属ピンを用いる場合、上記突設部
を覆う筒状のガイド部材を用いて、上記当接部を上方か
ら押圧することにより、上記金属ピンを上記基板の貫通
孔に挿入するようにしたものである。

【００１５】さらに、上記貫通孔の上記基板表面側開口
領域に上記金属ピンの当接部と係合する凹部を設けるよ
うにしたものである。

【００１６】

【作用】この発明においては、上記のような構成とした
から、基板の貫通孔に挿入された金属ピンは、該金属ピ
ンの当接部及び係止部材の２点で基板を鋏こんだ状態で
固定され、金属ピンの挿入を容易に行うことができ、ま
たピン自体の固定性も良く、ピンの緩みや脱落が防止さ
れ、時間にわたり確実に精度よく使用することができる
電子部品組立用治具が得られる。

【００１７】また、基板裏面側開口領域の凹部に円環状
の係止部材が収納され、基板裏面側の金属ピンの頭部を
Ｖ字カシメにより、円環状の係止部材を介し、基板に固
定される。これにより、基板裏面に金属ピンの突出部や
係止部材が飛び出さず、治具本体のスペースを取らない
し、またさらにカシメ効果が大きくなり、ピン自体の固
定性が強化され、長時間にわたり確実に精度よく使用す
ることができる電子部品組立用治具が得られる。

【００１８】またこの発明においては、基板裏面側の金
属ピンの突出部を筒状のガイド部材を用い押圧し、基板
にプッシュナットを介し固定される。これにより、安価
で、且つ容易に金属ピンを基板に固定された電子部品組
立用治具が得られる。

【００１９】またこの発明においては、その当接部上方
を小径に成形した金属ピンを筒状のガイド部材を用い押
圧し、基板の貫通孔に挿入される。これにより、小径ピ
ンの埋め込みが安易にでき、特に極小径のピンの取り付
けが容易であり、かつ使用中にピンが弛緩したり、抜け
落ちしたりせず、長時間にわたり確実に精度よく使用す
ることができる電子部品組立用治具が得られる。

【００２０】さらにこの発明においては、基板表面側の
凹部に金属ピンの当接部が係合し、収納される。これに
より、特に極小径のピンを必要とする従来と同仕様の治
具で、かつ取り付けが容易であり、使用中にピンが弛緩
したり、抜け落ちしたりせず、長時間にわたり確実に精
度よく使用することができる電子部品組立用治具が得ら
れる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図について説
明する。図１〜図３は本発明の第１実施例による電子部
品組立用治具の製造方法を示す図であり、図において、
１はカーボンあるいはセラミック素材からなる基板であ
り、該基板１は、その表面に対して垂直に形成された貫
通孔７と、該基板１の表面側の貫通孔７開口領域に形成
された凹部１４と、該基板１の裏面側開口領域の形成さ
れた凹部１５とが設けられている。また、２は金属ピン
であり、上記基板１の表面側の凹部１４と係合する当接
部５と、該当接部５上方にこれよりも径を小さくした突
設部４と、該当接部５下方にあり上記基板１の貫通孔７
に挿入される挿入部６と、該基板１の裏面側の貫通孔７
開口領域に形成された凹部１５に突出する突出部３とか
らなる。また、８は上記金属ピン２の突出部３に嵌挿し
て、前記金属ピンを上記基板裏面側から係止するカラ
ー、９は上記基板１の裏面側の金属ピン２の頭部をＶ字
型にプレスするクサビ型ポンチ、１０はプレス時に金属
ピン２を上記治具基板１に支持する支持部材である。ま
た、２４，２４’は電子部品であり、電子部材２４ａ，
２４ａ’と該電子部材の封止用の蓋部材２４ｂ，２４
ｂ’とからなり、該電子部材２４ａ，２４ａ’、蓋部材
２４ｂ，２４ｂ’は所定位置に位置決めする為に設けた
金属ピン２の突出部３と係合する各孔２５を有してい
る。また、１００は上記基板１上の貫通孔７を介して、
上記金属ピン２を取り付けた治具本体を示している。

【００２２】次に製造方法について説明する。まず、図
２に示すように、基板１に貫通孔７，凹部１４と、凹部
１５とをＮＣボール盤やドリル等を用いて機械加工した
後、図３(a) に示されるように、金属ピン２の突設部４
の頭部を基板１表面と垂直にＸ方向から圧力を加え、該
基板１の貫通孔７に該金属ピン２の該当接部５の下面が
基板１表面に設けた凹部１４に係合する位置まで挿入す
る。ついで図３(b) に示すように、該金属ピン２の突出
部３にカラー８を嵌め込む。さらに、図３(c) に示すよ
うに、支持部材１０により、金属ピン２を上方から支持
した状態で、基板１の裏面側の該金属ピン２の突出部３
の頭部をクサビ型ポンチ９でＹ方向にプレスしてＶ字型
にカットカシメを行うと、圧力はＺ方向からＱ方向へ伝
達され、該金属ピン２の突出部３の頭部とカラー８とが
固定される。これにより、金属ピン２が基板１を当接部
５とカラー８の２点で鋏こんだ状態になり、しっかりと
固定される。

【００２３】このように本実施例では、貫通孔７を設け
たので、金属ピン２の挿入も安易で、折れたり、曲がっ
たりしにくい。また、金属ピンが基板を当接部５とカラ
ー８の２点で鋏こんだ状態で固定されているので、ピン
の固定性が良く、抜け落ちや位置づれがしにくい。また
ピン頭部の固定化にカラー８を使用する理由は、基板１
の材質がカーボンやセラミックスであるため大変割れや
すく、直接金属ピン２の突出部３の頭部をプレスカシメ
すると該基板１そのものを破損してしまうおそれがあ
る。またクサビ型ポンチ９でＶ型にカットカシメをする
のは、一般的なカシメではピンに垂直な力がかかりすぎ
てピンが弱いためにカシメと同時にピンが曲がりやす
く、同時に基板も破損しやすいが、Ｖ型では小さい圧力
でもカシメ効果が大きく有利である。

【００２４】以下、本発明の第２の実施例を図について
説明する。図４は本発明の第２実施例による電子部品組
立用治具の製造方法を示す図であり、図において、金属
ピン２の形状は本発明の第１の実施例と同形状である
が、該金属ピン２の突設部４の径は極小であり、１１は
該金属ピンの当接部５を上方から押圧する突設部４を覆
う筒状のガイド部材、１２は該金属ピン２の突出部３に
嵌挿して、前記金属ピン２の突出部３を上記基板１裏面
側から係止するプッシュナットであり、１３は該プッシ
ュナット１２を治具基板１の裏面側の貫通孔７開口領域
に形成された凹部１５に押入する筒状のガイド部材であ
る。また、他の構成については、本発明の第１の実施例
と同一である。

【００２５】次に製造方法について説明する。図４(a)
に示すように、筒状のガイド部材１１を用いて、金属ピ
ン２の当接部５の上方をＸ方向へ圧力を加える。ついで
図４(b) に示すように、筒状のガイド部材１１により、
金属ピン２を支持した状態で、プッシュナット１２を金
属ピン２の突出部３に嵌挿し、さらに筒状のガイド部材
１３を用いて、該プッシュナット１２をＹ方向より圧力
を加え、該金属ピン２の突出部に該プッシュナット１２
を挟装させる。これにより、金属ピンが基板１を当接部
５とプッシュナット１２の２点で鋏こんだ状態になり、
固定される。

【００２６】このように本実施例では、金属ピン２の当
接部５を上方から押圧する突設部４を覆う筒状のガイド
部材１１を用いたので、金属ピン２の突設部４の径が非
常に小さくても、折れたり、曲がったりせず比較的簡単
に貫通孔７に挿入できる。また、金属ピン２の突出部３
を上記基板１裏面側から係止する部材として、プッシュ
ナット１２を使用したので、安価で操作も比較的簡単に
実施することができかつ十分な固定効果が得られる。さ
らに、上記プッシュナット１２を押圧する突出部３を覆
う筒状のガイド部材１３を用いたので、金属ピン２の突
出部３の径が非常に小さくても、折れたり、曲がったり
せずかつ貫通孔７の径も小さくできる。

【００２７】図５は本発明において使用される各種成形
した金属ピン２を例示した外観図であり、図５（ハ）は
金属ピン２の当接部５と突設部４が一体に成形された比
較的径の大きい場合を示しているが、このような場合に
は、当接部下方の面積が比較的大きいため、基板１表面
の凹部１４を設けなくてもよい。また、上記実施例では
金属ピン１本のみを図示したが、支持部材，ガイド部材
を水平に複数個設け、該金属ピン複数個同時にプレスす
ると効率がさらに良くなる。

【００２８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、金属ピ
ンが基板の貫通孔を通じ、該金属ピンの当接部と係止部
材の２点で該基板を鋏こんだ状態で固定できるようにし
たので、金属ピンの挿入が容易にでき、またピン自体の
固定性も良く、ピンの緩みや脱落が防止され、時間にわ
たり確実に精度よく使用することができる電子部品組立
用治具が得られる効果がある。

【００２９】またこの発明によれば、基板裏面側開口領
域の凹部に円環状の係止部材が収納され、基板裏面側の
金属ピンの頭部をＶ字カシメにより、円環状の係止部材
を介し、基板に固定できるようにしたので、基板裏面に
金属ピンの突出部や係止部材が飛び出さず、治具本体の
スペースを取らないし、またさらにカシメ効果が大きく
なり、ピン自体の固定性が強化され、長時間にわたり確
実に精度よく使用することができる電子部品組立用治具
が得られる効果がある。

【００３０】またこの発明によれば、基板裏面側の金属
ピンの突出部を筒状のガイド部材を用い押圧し、基板に
プッシュナットを介し固定できるようにしたので、安価
で、且つ容易に金属ピンを基板に固定された電子部品組
立用治具が得られる効果がある。

【００３１】またこの発明によれば、その当接部上方を
小径に成形した金属ピンを筒状のガイド部材を用い押圧
し、基板の貫通孔に挿入できるようにしたので、小径ピ
ンの埋め込みが安易にでき、特に極小径のピンの取り付
けが容易であり、かつ使用中にピンが弛緩したり、抜け
落ちしたりせず、長時間にわたり確実に精度よく使用す
ることができる電子部品組立用治具が得られる効果があ
る。

【００３２】さらにこの発明においては、基板表面側の
凹部に金属ピンの当接部が係合し、収納できるようにし
たので、特に極小径のピンを必要とする従来と同仕様の
治具で、かつ取り付けが容易であり、使用中にピンが弛
緩したり、抜け落ちしたりせず、長時間にわたり確実に
精度よく使用することができる電子部品組立用治具が得
られる効果がある。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による電子部品組立用
治具の全体を示す図である。

【図２】この発明の第１の実施例による基板の断面図の
一部である。

【図３】この発明の第１の実施例による基板に金属ピン
を固定する工程を示す断面図の一部である。

【図４】この発明の第２の実施例による基板に金属ピン
を固定する工程を示す断面図の一部である。

【図５】この発明に使用される各種成形した金属ピンを
例示した図である。

【図６】従来例による電子部品組立用治具の全体を示す
図である。

【図７】従来例による基板に金属ピンを固定する方法を
示す断面図の一部である。

【符号の説明】

１ カーボンあるいはセラミックス素材からなる
基板 ２ 金属ピン ３ 金属ピンの突出部 ４ 金属ピンの突設部 ５ 金属ピンの当接部 ６ 金属ピンの挿入部 ７ 貫通孔 ７’ ガイド穴 ７” ガイド穴の内螺子 ８ カラー ９ クサビ型ポンチ １０ 支持部材 １１ 筒状のガイド部材 １２ プッシュナット １３ 筒状のガイド部材 １４ 基板表面側の貫通孔の開口部に設けた凹部 １５ 基板裏面側の貫通孔の開口部に設けた凹部 ２４ 電子部品 ２４’ 電子部品 ２４ａ 電子部材 ２４ａ’ 電子部材 ２４ｂ 電子部材の封止用の蓋部材 ２４ｂ’ 電子部材の封止用の蓋部材 ２５ 電子部材，電子部材の封止用の蓋部材に設け
た位置決め用の各孔 １００ 治具本体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面に、電子部品組立時の位置決め
   部材となる金属ピンを備えた電子部品組立用治具におい
   て、 その表面に対して垂直に形成された貫通孔を有する基板
   と、 上記貫通孔に挿入され、その一端側に上記基板表面と当
   接して、その挿入深さを規制するための当接部を有する
   金属ピンと、 該金属ピンの上記基板裏面側の突出部に嵌挿され、前記
   金属ピンを上記基板裏面側から係止する係止部材とを備
   えたことを特徴とする電子部品組立用治具。
2. 【請求項２】 基板表面に、電子部品組立時の位置決め
   部材となる金属ピンを備えた電子部品組立用治具を製造
   する方法において、 上記基板に、その表面と垂直方向に貫通孔を形成する第
   １の工程と、 その一端側に上記基板表面と当接してその挿入深さを規
   制するための当接部を有する金属ピンを上記貫通孔に挿
   入する第２の工程と、 上記金属ピンの基板裏面側の突出部に係止部材を嵌挿し
   て前記金属ピンを上記基板裏面側から係止する第３の工
   程とを含むことを特徴とする電子部品組立用治具の製造
   方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電子部品組立用治具の製
   造方法において、 上記第１の工程は、上記貫通孔の上記基板裏面側開口領
   域に凹部を形成する工程を含み、 上記第３の工程は、上記凹部に円環状の係止部材を取着
   し、上記金属ピンの突出部に嵌挿させた後、該金属ピン
   の突出部頭部にＶ字型のかしめ溝をいれて、これを基板
   裏面側から係止するものであることを特徴とする電子部
   品組立用治具の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２記載の電子部品組立用治具の製
   造方法において、 上記第１の工程は、上記貫通孔の上記基板裏面側開口領
   域に凹部を形成する工程を含み、 上記第３の工程は、その中心部に切込み溝が形成された
   円板状の係止部材を筒状のガイド部材を用いて、上記凹
   部に圧入することにより、上記金属ピンの突出部を上記
   切込み溝に挟装させて、これを係止するものであること
   を特徴とする電子部品組立用治具の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項２記載の電子部品組立用治具の製
   造方法において、 上記金属ピンは、その当接部上方に該当接部よりも径の
   小さな突設部を有し、 上記第２の工程は、上記突設部を覆う筒状のガイド部材
   を用いて、上記当接部を上方から押圧することにより、
   上記金属ピンを上記基板の貫通孔に挿入するものである
   ことを特徴とする電子部品組立用治具の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項２記載の電子部品組立用治具の製
   造方法において、 上記第１の工程は、上記貫通孔の上記基板表面側開口領
   域に上記金属ピンの当接部と係合する凹部を形成する工
   程を含むことを特徴とする電子部品組立用治具の製造方
   法。