JPH07326892A - 部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】単列に並ぶ複数個のリードＬを備える半導体装
置等の部品10を配線基板20に正しく直立した姿勢で実装
する。 【構成】部品10側のリードL1〜L3に対応して配線基板20
側に設ける複数個の接続孔H1〜H3の内の一部, 例えば中
央の接続孔H2をリードが配列されたｙ方向と直角なｘ方
向にリードの接続孔に対するｘ方向の遊びｐよりも大き
く設定されたσだけずらせた位置に設け、部品10の各リ
ードL1〜L3を撓ませた状態で対応する接続孔H1〜H3に挿
入することにより、リードの弾性を利用して部品10を直
立した安定な姿勢に仮止めした状態で、リードをはんだ
30等の手段により配線基板20の配線導体22と接続孔を囲
む配線導体22ａを介して接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えばトランジスタやダ
イオードブリッジ等の電子部品や電気部品であって単列
に並ぶ複数個のリードを備える部品をプリント板等であ
る配線基板に実装する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の装置用に電子回路を構成する際に
は、周知のように小電力で大量生産の場合を除いて、ト
ランジスタやダイオード等の回路要素やそれらを複数個
集めた回路部分を個別の部品の形で配線基板に実装する
ことが非常に多い。実装すべき部品が個別ないし複合半
導体素子の場合は樹脂のパッケージに収納されることが
多いが、いわゆるリードフレームを利用してパッケージ
樹脂をモールドした後にプレス等の手段によってフレー
ムの金属板からリードを打ち抜いて形成するのが通例な
ので、各部品は樹脂モールドされた本体から複数のリー
ドが前述のように単列ないしは１列に並んで突出した構
造となる場合が多い。この部品を実装する際には、その
リードを配線基板の対応する接続孔ないしスルーホール
に挿入して仮止めした上で配線導体とふつうははんだ付
けにより接続する。周知のことではあるが図４にかかる
部品10と配線基板20の例を簡略に示す。

【０００３】図４(a) に実装すべき部品10を図示の都合
上から横向けの姿勢で示す。図示の例では部品10はトラ
ンジスタであり、樹脂モールドされたその本体11から図
では符号L1〜L3が付けられた３個のリードＬが突出して
おり、これらは前述のように金属板のリードフレームか
ら形成されるのでふつうは幅が厚みの２倍以上である方
形の断面を有する。図４(b) は配線基板20の実装部分だ
けの上面図であって、絶縁基板21の上に配設された配線
導体22の端部に部分10側のリードL1〜L3に対応する配列
で図では符号H1〜H3を付して示した３個のふつう円形の
接続孔Ｈが設けられ、それぞれ環状導体22ａで取り囲ま
れている。もちろん実装時に際しては、部分10のリード
L1〜L3が配線基板20の対応する接続孔H1〜H3に挿入され
た状態でそれぞれ環状導体22ａと通例のようにはんだ付
け接続される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の実装
方法では部分10のリードＬを配線基板20の接続孔Ｈへの
挿入を容易にするためにリードＬの断面に対して接続孔
Ｈに若干遊びをもたせる必要があることから、部分10が
配線基板20に傾いた姿勢で実装されやすい問題があり、
とくにリードＬが上述のように幅に比べて厚みが薄い偏
平な断面の場合に実装姿勢の傾きが著しくなりやすい。
図５に部分10のこの傾いた実装姿勢を配線基板20側を断
面図にして示す。

【０００５】部分10のリードＬを配線基板20の接続孔Ｈ
に挿入したとき両者間に必ず遊びがあるため、部分10は
図のように傾いた姿勢が安定状態であって、直立した姿
勢はかなり不安定になり、遊びがとくに大きい場合はリ
ードＬの全長が接続孔Ｈ内に沈み込んでしまうので部品
10を配線基板20上の所望の高さに実装できなくなる。こ
のため、部品10が傾いたままの状態でリードＬが配線基
板20の環状導体22ａとはんだ30により接続され、直立し
た姿勢で実装しようとしても元々不安定なのではんだ付
け等の作業中に傾いてしまいやすい。図からわかるよう
に傾きの角度はリードＬの厚みが幅に比べて薄いほど大
きくなる。傾きが過大であると隣接して実装される部品
がせり合ったり放熱が妨げられる不都合が生じる。ま
た、図５のはんだ30は下方から接続孔Ｈに充填されるの
で、傾きのためにリードＬの位置が図のように片寄って
いるとはんだ付け不良も発生しやすくなる。

【０００６】例えば支えにより部品10を直立姿勢に規制
したり, 部品間にスペーサを入れて相互間隔を保った状
態ではんだ付けすることは不可能ではないが、かなり手
間が掛かるのであまり実用的でない。また、リードＬに
テーパを付けて部品10を直立させるように接続孔Ｈに押
し込んでおく解決手段もあり得るが、作業中に振動や僅
かな衝撃が掛かっただけで実装姿勢が傾きやすい。

【０００７】本発明の目的は上述のような問題点を解決
して作業上の手間を掛けることなくリードが単列に並ん
だ部品を正確な姿勢で配線基板に実装できる実用的な方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は本発明の実
装方法によれば、部品のリードに対応する配線基板の複
数個の接続孔の一部を部品側のリードの配置に対し配列
の方向と直角な方向にリードの接続孔に対するその方向
の遊びより大きくずらせた位置に設けておき、リードを
撓ませた状態で対応する接続孔に挿入して部品を安定し
た姿勢で仮止めした状態で配線基板の配線導体と接続す
ることにより達成される。なお、上記の接続孔の一部を
ずらせるべき量は、リードを接続孔に挿入したとき永久
変形することなくその弾性限界内で撓む程度に留めるの
がよく、リードの断面形状により異なっては来るがふつ
うはリードの接続孔に対する遊びの３倍以下, 望ましく
は1.5〜２倍の範囲内に設定するのがよい。

【０００９】本発明方法は部品のリードの個数が３以上
の場合にとくに適し、３個の場合は配線基板側の中央の
接続孔をずらせるようにし、４個以上の場合は接続孔を
一つ置きに交互にずらせるようにするのが有利である。
また、配線基板側の接続孔の位置をずらせるか否かに応
じて部品側の対応するリードの長さを異ならせるのがリ
ードの接続孔への挿入を容易にする上で有利である。さ
らに、部品の複数個のリードの内の少なくとも１個に段
を設けてこれに当接するまでリードを接続孔に挿入すれ
ば、部品を配線基板上に正確な高さで実装できる。

【００１０】

【作用】本発明方法は、部品側のリードが単列に配列さ
れているのに対し配線基板側の接続孔の一部を単列配置
からずらせた位置に設けておき、部品の実装の際にその
リードを撓ませて対応する接続孔に挿入することによ
り、リードの弾性を利用しながら部品を安定した正しい
実装姿勢に保持した状態で配線基板側の配線導体と接続
できるようにするものである。なお、前項の構成にいう
よう接続孔の一部をずらせるべき方向は部品側のリード
の配列方向と直角な方向とし、かつずらせるべき程度は
リードの接続孔に対するこの直角方向の遊びよりも少な
くとも大きく設定するものとする。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に本発明による部品の実装方法の一実施例に
おける部品と配線基板と実装の状態とを示し、図２に配
線基板側の接続孔のずらせ量と部品側のリードの撓み量
とを模式図で示し、図３に本発明方法の異なる実施例に
おける部品と配線基板とを示す。これらの図の前に説明
した図４や図５に対応する部分に同じ符号が付けられて
いる。

【００１２】図１(a) に正面図で示すトランジスタ等の
実装すべき部品10はその本体11からL1〜L3で示す３個の
リードＬが突出している。通例のリードフレームを利用
して本体11を樹脂でモールドする場合はリードＬは幅が
厚みの２倍以上の偏平断面を有する。図１(b) は配線基
板20のこの部品10を実装すべき個所の上面図であり、絶
縁基板21の上に配設された配線導体22の端部に環状導体
22ａで囲まれた円形の３個の接続孔ＨがH1〜H3で示すよ
うにリードL1〜L3に対応して明けられている。これら両
図には３方向の座標軸 x,y,zが参考用に付けられてい
る。

【００１３】本発明方法では、部品10側のリードL1〜L3
の単列配置に対して配線基板20側の接続孔H1〜H3の一
部, この実施例では中央の接続孔H2だけをリードの配列
方向であるｙ方向と直角なｘ方向にσだけずらせた位置
に設け、かつこのずらせ量σを後述のようなリードＬの
接続孔Ｈに対する図の例ではｘ方向の遊びｐより少なく
とも大きく設定する。

【００１４】図１(c) に実装のために部品10を配線基板
20に仮止めした状態を示す。図では配線基板20を接続孔
H1の個所でｘ方向に切った断面で示す。仮止めは部品10
側のリードL1等を少し撓ませながら配線基板20側の対応
する接続孔H1等に挿入するだけでよく、これにより本発
明方法では部品10を各リードの弾性により安定した姿勢
に保持することができる。リードを撓ませながら部品10
を仮止めするには、部品10を僅か傾けた状態で例えば中
央のリードL2だけを接続孔H2に覗かせた後、残りのリー
ドL1とL3を接続孔H1とH3に合わせた上で部品10を押し下
げながら図のように直立させればよい。なお、この図１
(c) にはリードL1の接続孔H1に対する前述のｘ方向の遊
びが符号ｐで示されている。

【００１５】図１(d) に実装の完了状態を示す。このた
めには図１(c) の仮止め状態のまま例えばはんだ30によ
り部品10のリードL1等を通例のように配線基板20の下側
から対応する接続孔H1等の環状導体22ａを介して配線導
体22に接続することでよい。撓み状態のリードL1は図の
ように接続孔H1の上部に接しており、はんだ付け側であ
る接続孔H1の下部ではリードL1に図５のような極端な片
寄りがないので、接続不良の発生確率を従来より減少さ
せることができる。

【００１６】図２に接続孔H1〜H3の上部についてリード
L1〜L3が挿入された状態を拡大して示す。いま図示のよ
うにリードL1〜L3は幅がａ, 厚みがｂの方形断面であっ
て,接続孔H1〜H3は径がｄの円形であるとすると、接続
孔H1について示すリードL1のｘ方向の遊びｐは、図から
容易にわかるようにｐ＝(d²-a²)^1/2−b で表すことがで
きる。本発明方法では例えばこの実施例の中央の接続孔
H2のずらせ量σをこの遊びｐよりもちろん大きく設定す
る必要があるが、挿入状態のリードがその弾性限界内で
撓むように設定するのが望ましく、このためにはずらせ
量σを遊びｐの場合により異るが最大でも３倍以内に設
定するのがよく、ふつうは 1.5〜２倍の範囲に設定する
のが最も好適である。

【００１７】このように設定されたずらせ量σにより、
図示のようにリードL1とL3は接続孔H1とH3の下側部に,
リードL2は接続孔H2の上側部にそれぞれ接触する状態で
挿入される。図では挿入状態のリードの撓みを各リード
ごとの撓みδの２倍に当たる２δで示す。これから容易
にわかるようにリードごとの撓みδは (σ−ｐ)/２によ
って表すことができる。

【００１８】図３(a) に正面図で示す部品10は例えばダ
イオードブリッジ用であって４個のリードL1〜L4を備
え、図３(b) に部分上面図で示す配線基板20側のそれら
に対応する４個の接続孔H1〜H4は図示のように交互にσ
ずつずらされる。さらに、この実施例では配線基板20側
の接続孔H1〜H4のかかる位置のずれに応じて部品10側の
対応するリードL1〜L4の長さを異ならせ、図の例では奇
数番目のリードL1とL3を偶数番目のリードL2とL4より長
く形成する。実装時にこの部品10を配線基板20に仮止め
するには、まず長い方のリードL1とL3の先端部だけを接
続孔H1とH3に挿入した後に、部品10を図３(b) の左側の
方にごく僅かだけずらせた上でリードL2とL4を接続孔H2
とH4に挿入すればよいので、この実施例では部品10の仮
止め作業が前の実施例より容易になる。また、この実施
例では部品10の両端側のリードL1とL4に設けられた例え
ば外側に向いた小突起により段STが付けられており、こ
れによって部品10を配線基板20上の正確な高さに位置決
めすることができる。なお、小突起によってはリードの
可撓性はとくに影響されない。段STはもちろん１個のリ
ードにだけ設けることでもよい。

【００１９】以上のように図３の実施例では、簡単な作
業により部品10を正しい直立姿勢でかつ配線基板20上の
正確な高さに容易に実装することができ、あるいは部品
10の仮止め作業をインサータ装置により自動化して実装
作業の効率を大幅に向上することができる。また、配線
基板20の接続孔H1〜H4を前述のように交互にずらせるよ
うにしたので、部品10側のリードの所定の配列ピッチに
対して配線基板20側の環状導体22ａの相互間の絶縁距離
を図３(b) から容易にわかるよう従来より若干でも広げ
ることができる。

【００２０】なお、以上に説明したいずれの実施例でも
部品10のリードＬを方形断面とし、配線基板20の接続孔
Ｈを円形としたが、本発明はもちろんかかる特定例に限
らずその要旨内で種々の態様で実施することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明による実装方
法では、単列に並ぶ複数個のリードを備える部品を配線
基板に実装する際に、部品側のリードに対応して配線基
板側に設ける複数個の接続孔の一部をリードの配列方向
と直角な方向に接続孔に対するリードの遊びより大きく
ずらせた位置に設けておき、接続孔にリードを撓ませた
状態で挿入して部品を配線基板に仮止めをした上でそれ
を配線基板の配線導体と接続することによって、リード
の弾性を利用して部品を安定な自立姿勢に仮止めできる
ので、ごく簡単な作業で振動や衝撃の悪影響を受けるこ
となく部品を常に正しい直立姿勢で配線基板に実装する
ことができる。

【００２２】なお、接続孔のずらせ量をリードの接続孔
に対する遊びの３倍以下に，とくに1.5〜２倍の範囲に
設定する本発明の態様は、リードを接続孔に挿入した状
態で必ずその弾性限界内で撓ませて部品を安定な姿勢に
仮止めする上述の効果を一層確実にすることができる。
また、配線基板側の接続孔の位置をずらせるか否かに応
じて対応する部品側のリードの長さを異ならせる態様
は、リードの接続孔への挿入を容易にして部品の仮止め
作業の能率を向上し、あるいはインサータ装置を利用す
る仮止め作業の自動化を容易にする効果を有する。

【００２３】さらに、複数個のリードの内の少なくとも
１個に部品を配線基板上に実装する高さを設定する段を
付ける態様は、部品を正しい姿勢で実装できる上述の効
果に加えて、部品本体の配線基板上の位置が所定の高さ
になるよう部品を常に正確に実装できる効果が得られ
る。さらには、配線基板の複数個の接続孔を一つ置きに
ないしは交互にずらせる態様では、部品側のリードの所
定の配列ピッチに対して配線基板側の各接続孔を囲む環
状導体の相互間の絶縁距離を従来より広くできる利点が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による部品の実装方法の一実施例を示
し、同図(a) は実装すべき部品の正面図、同図(b) は配
線基板の実装個所の拡大上面図、同図(c) は部品の仮止
め状態を配線基板側を断面図により示す側面図、同図
(d) は実装の完了状態を配線基板側を断面図により示す
側面図である。

【図２】接続孔のずらせ量と接続孔に対するリードの遊
びとの関連性を接続孔の上部について示す要部の模式図
である。

【図３】本発明方法の異なる実施例を示し、同図(a) は
部品の正面図、同図(b) は配線基板の実装個所の拡大上
面図である。

【図４】従来の実装方法に関し、同図(a) は部品の正面
図、同図(b) は配線基板の実装個所の拡大上面図であ
る。

【図５】従来の問題点を説明するため部品の実装姿勢を
配線基板側を断面図により示す側面図である。

【符号の説明】

10 実装すべき部品 20 配線基板 22 配線導体 22ａ 接続孔を囲む環状導体 30 接続用のはんだ ａ 方形断面のリードの幅 ｂ 方形断面のリードの厚み ｄ 円形の接続孔の径 δ リードの撓み Ｈ 配線基板側の複数個の接続孔 H1〜H4 各接続孔 Ｌ 部品側の複数個のリード L1〜L4 各リード ｐ リードの接続孔に対する遊び ST リードに付けられた段 σ 接続孔の位置のずらせ量 ｘ 接続孔をずらせるべき方向 ｙ リードの配列方向

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単列に並ぶ複数個のリードを備える部品を
   配線基板に実装する方法であって、部品のリードに対応
   して配線基板に設ける複数個の接続孔の内の一部を部品
   側のリードの配置に対して配列方向と直角な方向にリー
   ドの接続孔に対するその方向の遊びより大きくずらせた
   位置に設けておき、リードを撓ませた状態で対応する接
   続孔に挿入して部品を安定した姿勢で配線基板に対して
   仮止めした状態でリードを配線基板の配線導体と接続す
   るようにしたことを特徴とする部品の実装方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の方法において、接続孔の
   ずらせ量をリードの接続孔に対する遊びの３倍以下とす
   ることを特徴とする部品の実装方法。
3. 【請求項３】請求項２に記載の方法において、接続孔の
   ずらせ量をリードの遊びの 1.5〜２倍の範囲とすること
   を特徴とする部品の実装方法。
4. 【請求項４】請求項１に記載の方法において、複数個の
   接続孔を一つ置きに交互にずらせるようにしたことを特
   徴とする部品の実装方法。
5. 【請求項５】請求項１に記載の方法において、接続孔へ
   の挿入時にリードをその弾性限界内で撓ませるようにし
   たことを特徴とする部品の実装方法。
6. 【請求項６】請求項１に記載の方法において、配線基板
   側の接続孔の位置をずらせるか否かに応じて対応する部
   品側のリードの長さを異ならせるようにしたことを特徴
   とする部品の実装方法。
7. 【請求項７】請求項１に記載の方法において、複数個の
   リードの少なくとも１個に部品を配線基板上に実装する
   高さを設定する段を付けるようにしたことを特徴とする
   部品の実装方法。