JPH0846106A - 半導体素子の外部端子取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 外部端子３ａ〜３ｃを櫛歯状に突設した半導
体素子１を配線基盤４の取付孔５に差し込んで接続する
半導体素子１の外部端子取付構造であって、前記配線基
盤４の取付孔５のピッチＰ４を端子３ａ〜３ｃの初期ピ
ッチＰ１より大きく設定し、一方、半導体素子１は、外
側に位置する端子３ａ，３ｃの直線部分の途中にピッチ
調整用の塑性変形部６を形成して前記配線基盤４の取付
孔５のピッチＰ４と一致せしめるようにした。 【効果】 取付孔５のピッチＰ４を端子３ａ〜３ｃの初
期ピッチＰ１より大きく設定するようにしたため、小型
の半導体素子１を取り付ける場合でも配線基盤４の強度
低下がおこらない。また半導体素子１には、外側に位置
する端子３ａ，３ｃの直線部分の途中にピッチ調整用の
塑性変形部６を形成したから、端子３ａ〜３ｃのピッチ
Ｐ３を取付孔５のピッチＰ４に合わせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子を配線基盤
に取り付けるための外部端子取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な半導体素子１は、図１
（ｂ）に示すように、合成樹脂製の本体部２下端から直
線的な三本の外部端子３ａ〜３ｃを櫛歯状に突設した構
造である。一方、配線基盤４は、金型による成型品であ
って、前記半導体素子１の外部端子３ａ〜３ｃの初期ピ
ッチＰ１に合わせたピッチＰ２で取付孔５が形成されて
いる。そして、配線基盤４の取付孔５に半導体素子１の
外部端子３ａ〜３ｃを差し込み、配線基盤４の裏側から
それを半田付けして取り付けるものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】半導体素子１には様々
なサイズがあり、そのサイズが小型になるほど外部端子
３ａ〜３ｃの初期ピッチＰ１は小さくなる。そして従来
は、半導体素子１を取り付ける配線基盤４に外部端子３
ａ〜３ｃの初期ピッチＰ１と同じピッチＰ２で取付孔５
を形成していたから、小型の半導体素子１を取り付けよ
うとすると取付孔５のピッチＰ２が小さくなりすぎて配
線基盤４の強度が低下し、割れ易くなる問題点があっ
た。

【０００４】また、配線基盤が出来上がった後に、何ら
かの理由で半導体素子の仕様を変更する必要が生じた場
合、当初の半導体素子と、変更しようとする半導体素子
の外部端子の初期ピッチが異なるケースでは、莫大なコ
ストを掛けて配線基盤を作り直すか、または、そのよう
なコスト増を回避するために、当初の半導体素子と外部
端子の初期ピッチが同じ半導体素子の中から必要とする
仕様に最も近いものを止むを得ず採用することがあっ
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解消する
ため本発明は、前記配線基盤の取付孔のピッチを半導体
素子の外部端子の初期ピッチより大きく設定し、一方、
半導体素子は、外側に位置する外部端子の直線部分の途
中にピッチ調整用の塑性変形部を形成して前記配線基盤
の取付孔のピッチと一致せしめるようにした半導体素子
の外部端子取付構造を提供する。

【０００６】

【作用】配線基盤の取付孔のピッチを半導体素子の外部
端子の初期ピッチより大きく設定しておけば、小型の半
導体素子を取り付ける場合でも配線基盤の強度低下がお
こらない。一方、半導体素子には、外側に位置する外部
端子の直線部分の途中にピッチ調整用の塑性変形部を形
成したから、外部端子のピッチを配線基盤の取付孔のピ
ッチに合わせることができる。

【０００７】

【実施例１】以下に本発明の実施例１を図１〜図１０を
参照しつつ説明する。なお、図１（ａ），（ｂ）は半導
体素子と取付基盤の分離斜視図、図２〜図１０は外部端
子用曲げ加工装置を示すもので、図２は外部端子用曲げ
加工装置の斜視図、図３は同縦断面図、図４は使用状態
を示す外部端子用曲げ加工装置の縦断面図、図５は図３
のＷ−Ｗ線断面図、図６は図４二点鎖線の状態を示すＸ
−Ｘ線断面図、図７は図５のＹ−Ｙ線断面図、図８は基
台部の斜視図、図９は垂直駆動部の分解斜視図、図１０
は曲げ加工部の一部を示す分解斜視図である。

【０００８】半導体素子１は、図１（ａ），（ｂ）に示
すように、合成樹脂製の本体部２と、該本体部２の下端
から突設した三本の外部端子３ａ〜３ｃとからなる。外
部端子３ａ〜３ｃの初期形態は、同図（ｂ）のようにほ
ぼ直線的な櫛歯状で、初期ピッチがＰ１である。

【０００９】一方、配線基盤４は、金型による成型品で
あって、所定の場所に半導体素子１の外部端子３ａ〜３
ｃ取付用の取付孔５が形成されている。この取付孔５の
ピッチＰ４は、前記半導体素子１の初期ピッチＰ１より
大きく設定してある。

【００１０】而して、前記半導体素子１の外側の外部端
子３ａ，３ｃは、直線部分の途中にピッチ調整用の塑性
変形部６を形成することにより、外部端子３ａ〜３ｃの
ピッチＰ３を配線基盤４の取付孔５のピッチＰ４に一致
させてある。なお、外部端子３ａ，３ｃの塑性変形部６
は以下のような外部端子用曲げ加工装置７により形成さ
れる。

【００１１】すなわち、外部端子用曲げ加工装置７は、
固定的な支えとなる基台部８と、垂直方向の力を発生さ
せる垂直駆動部９と、半導体素子１の外部端子３ａ，３
ｃを塑性変形させる曲げ加工部１０の三要素からなる。

【００１２】そこで先ず、基台部８について説明する。
図８に示したように基台部８は、水平な横基板８ａと、
該横基板８ａ上に垂直に起立する縦基板８ｂとを有す
る。そして、縦基板８ｂに、下端に軸筒１１を設けた軸
受板１２と、垂直駆動部９の動きを真っ直ぐガイドする
摺動ガイド枠１３，１３が固着されている。一方、横基
板８ａには、曲げ加工部１０設置用の凹窪み部１４が形
成されている。

【００１３】次に、垂直駆動部９について説明する。図
９に示したように垂直駆動部９は、前記軸受板１２に回
動自在に軸承されたハンドル１５と、軸受板１２の軸筒
１１内に上下摺動自在に支持された昇降杆１６と、該昇
降杆１６の途中に固着されたバネ受け部材１７と、該バ
ネ受け部材１７の吊りボルト１８，１８で吊り支えられ
る押圧子１９とから概略構成される。

【００１４】前記ハンドル１５と昇降杆１６は「く」の
字状の連結板２０で連結されており、ハンドル１５を上
下方向に回動させると該連結板２０を介して昇降杆１６
が直線的に昇降する。昇降杆１６は、軸下端にネジ部２
１を設けた上半部１６ａと、上端に鍔部２２を形成し且
つ下端に逆円錐台形のテーパ部２３を形成した下半部１
６ｂとで分割形成されているが、その分割の理由は専ら
成形上の便宜に基づくものであって、上半部１６ａと下
半部１６ｂは一体構造であってももちろんよい。また、
バネ受け部材１７は、分割形成した上部材１７ａと下部
材１７ｂをボルト２４で一体化した構造であり、該上部
材１７ａと下部材１７ｂに段付き透孔２５が形成されて
いる。なお、バネ受け部材１７と昇降杆１６は、昇降杆
１６の上半部１６ａのネジ部２１がバネ受け部材１７の
上部材１７ａの雌ネジ２６に螺合し、昇降杆１６の下半
部１６ｂの鍔部２２がバネ受け部材１７の段付き孔２７
に係合して一体化している。

【００１５】一方、バネ受け部材１７には上下方向に摺
動自在なように吊りボルト１８が挿通されている。該吊
りボルト１８は、軸部１８ａの頂部に太径の頭部１８ｂ
を一体に有すると共に軸部１８ａ下端に雄ネジ１８ｃを
形成してなる。この吊りボルト１８は、バネ受け部材１
７の段付き透孔２５内に遊嵌した状態であって上下方向
に摺動自在であるが、段付き透孔２５の段部２５ａに頭
部１８ｂが当たって下げ止まる。また、吊りボルト１８
下端の雄ネジ１８ｃには押圧子１９が螺合している。そ
して、吊りボルト１８の外周にスプリング２８が介装さ
れており、該スプリング２８によって押圧子１９が常時
下向きに付勢される。

【００１６】次に、半導体素子１を塑性変形させる曲げ
加工部１０について説明する。図１０は曲げ加工部１０
のほぼ半分の部品を示す分解斜視図である。曲げ加工部
１０は大別して、前記基台部８と一体である固定部品
と、該固定部品に囲まれた領域内にあって水平方向に摺
動する可動部品とからなる。

【００１７】前記固定部品は、基台部８の凹窪み部１４
の前側辺沿いにビス止めされた固定前壁２９と、同じく
凹窪み部１４の両側辺沿いにビス止めされた一対の固定
側壁３０，３０と、固定前壁２９上にあって後ろ向きに
張り出す上カバー部材３１，３１と、から構成される。
固定前壁２９は端子載置台３２が中央に突設されてお
り、該端子載置台３２に、外部端子３ａ〜３ｃが嵌まる
凹部３３と、その凹部３３内にあって外部端子３ａ〜３
ｃ同士の間を仕切る凸条３４が立設されている。この端
子載置台３２の凹部３３は、両奥端部が漏斗状に広がる
折曲型部３５になっている。

【００１８】一方、上カバー部材３１は、ボルト挿通孔
３６を有し、前記固定前壁２９の上縁に設けたボルト孔
３７にボルト３８で固着されている。上カバー部材３１
のボルト挿通孔３６は長孔形状になっており、固定前壁
２９上で左右方向に位置調節可能である。この上カバー
部材３１には、側縁に庇片３９が突設されており、該庇
片３９が前記凹部３３の端に連続する。

【００１９】また、固定側壁３０には、凹窪み部１４側
に向けて二本のアジャスターボルト４０，４０が設けら
れており、該アジャスターボルト４０の先端突出量を調
整することで可動部品の後述する可動主体４１，４１の
動きを規制する。なお、固定側壁３０は固定前壁２９の
貫通孔４２に連通するネジ孔４３を有し、固定前壁２９
に対してボルト４４で固着されている。

【００２０】前記可動部品は、固定部品で囲われた領域
内に設置された一対の可動主体４１，４１と、該可動主
体４１上にビス止め固着されている係合部材４５とから
なる。可動主体４１は、凹窪み部１４内に位置し、後端
の突片４１ａを基台部８の縦基板８ｂに形成した摺動溝
４６に遊嵌させて水平方向に摺動自在であり、且つ、自
己の胴部側面に形成したバネ用円孔４７と前記固定側壁
３０との間にスプリング４８を介装し、以て、二個の可
動主体４１が凹窪み部１４の中央で当接するよう付勢さ
れている。この可動主体４１には、上部がテーパ形状で
下部が真っ直ぐである半円孔４９が形成されており、二
個の可動主体４１が互いに当接した状態で一個のテーパ
孔を構成する。なお、基台部８の横基板８ａには、凹窪
み部１４側に向けてストッパーボルト５０が突設されて
おり、前記半円孔４９の真っ直ぐな部分がそのストッパ
ーボルト５０に嵌って可動主体４１を中央に位置決めす
る。一方、係合部材４５は正面視ほぼＬ字型であって、
水平部４５ａの下面に突設した凸部４５ｂを可動主体４
１の前方に形成した凹部４１ａに嵌合させ、さらに、水
平部４５ａに貫設したネジ透孔５１と可動主体４１のボ
ルト孔５２にボルト５３を通して可動主体４１上に固着
される。係合部材４５の垂直部４５ｃは、図７の拡大図
Ｚに示したように前記上カバー部材３１の庇片３９下面
に臨んでおり、上端の一側縁に突設した係合縁４５ｄが
前記固定前壁２９の凸条３４に連続する。なお、この垂
直部４５ｃの係合縁４５ｄは上カバー部材３１の庇片３
９と同じ高さに位置する。

【００２１】外部端子用曲げ加工装置７は以上のように
構成されており、以下にその使用方法を説明する。先
ず、図５二点鎖線のように固定前壁２９の凹部３３と係
合部材４５の垂直部４５ｃ上面に半導体素子１の外部端
子３ａ〜３ｃを載せる。この状態では、各外部端子３ａ
〜３ｃは固定前壁２９の凸条３４と係合部材４５の係合
縁４５ｄによって仕切られる。次に、図４実線のように
ハンドル１５を下向きに回動させると昇降杆１６が下動
し、これと一緒にバネ受け部材１７と押圧子１９が下動
する。この下動位置では押圧子１９の下面が固定部品の
上面に当接し、半導体素子１の外部端子３ａ〜３ｃを押
圧固定する。

【００２２】そして、図４二点鎖線のようにハンドル１
５をさらに下向きに回動させると昇降杆１６が一段と下
動し、これと一緒にバネ受け部材１７がスプリング２８
の弾性に抗して下動する。昇降杆１６が下動すると下端
のテーパ部２３が可動主体４１のテーパ孔に割り込み、
両可動主体４１を左右に押し広げる。そうすると、係合
部材４５の係合縁４５ｄが半導体素子１の外部端子３
ａ，３ｃに係合し、該外部端子３ａ，３ｃを上カバー部
材３１の庇片３９に当接する位置まで広げる。而して、
外部端子３ａ，３ｃは、凹部３３の折曲型部３５に沿っ
て曲がるから緩やかなクランク形状に塑性変形する。

【００２３】次に、ハンドル１５を戻すと昇降杆１６が
上動し、バネ受け部材１７と押圧子１９が一緒に上動す
る。但し、押圧子１９は、スプリング２８で押圧されて
いるため、バネ受け部材１７が所定の位置まで上がって
から上昇する。昇降杆１６が上昇すると、先端のテーパ
部２３が可動主体４１のテーパ孔から抜けるため、可動
主体４１がスプリング４８の力で初期位置に復動する。

【００２４】なお、固定側壁３０のアジャスターボルト
４０の先端突出量と、上カバー部材３１の取付位置を調
整すれば、外部端子３ａ，３ｃのピッチＰ３を広狭自在
に変更することができる。半導体素子１の外部端子３
ａ，３ｃを正確に塑性変形させるにはスプリングバック
を見込んで変形させる必要があるが、上記のようにアジ
ャスターボルト４０と上カバー部材３１の調整機能を利
用すれば、スプリングバック対策の微調整も非常に簡単
である。

【００２５】

【実施例２】次に、実施例２について図１１，図１２を
参照しつつ説明する。図１１，図１２の半導体素子１は
発光ダイオードであって、合成樹脂製の本体部２から外
部端子３ａ，３ｂが二本突出している。通常、この外部
端子３ａ，３ｂの初期形態も直線的であるが、前記のよ
うな外部端子用曲げ加工装置７を使用することにより塑
性変形部６が形成できる。

【００２６】ところで通常、配線基盤４は適当なカバー
部材の内部に収納されるから、発光ダイオード（半導体
素子１）の取付高さが低すぎるとカバー部材の外に必要
な光が届かず、逆に高すぎると発光ダイオード（半導体
素子１）とカバー部材がぶつかり合って邪魔になる、な
どの弊害がある。それ故、発光ダイオードのような半導
体素子１は、配線基盤４からの取付高さを正確に設定す
る必要があるのであるが、従来の外部端子は真っ直ぐな
棒状であったため取付高さの設定が難しい。従って、半
導体素子１の取付作業は専ら手作業で行われており非常
に作業性が悪かった。また、外部端子が真っ直ぐな棒状
であると、各外部端子の長さを揃えるために適当な箇所
で切断する必要があるが、そうすると、第一に切断工程
に時間が掛かり能率が悪い、第二に外部端子が短くなる
ため電流の流れが不安定となり半導体素子１の作動上好
ましくない、などの問題点があった。そしてさらに、半
導体素子１はデリケートな部品であるため、激しい振動
を受けて機能障害を起こす問題点もあった。係る不具合
を同時に解消するため、実施例２の外部端子３ａ，３ｂ
には位置決め用の弾性変形部５４が設けてある。

【００２７】すなわち、図１１に示すように、位置決め
用の弾性変形部５４は、外部端子３ａ，３ｂの直線部分
の途中をアーチ型に曲げた構造であり、配線基盤４の取
付孔５に外部端子３ａ，３ｂを真っ直ぐ差し込むと図１
１の変形点Ｖで止まる。従って、半導体素子１を配線基
盤４の取付孔５に差し込むだけで半導体素子１の取付高
さが一律に揃うため、作業性が著しく向上すると共に半
導体素子の取付工程を自動化することも可能になる。ま
た、弾性変形部５４の変形量を設計段階で調整しておく
ことにより外部端子３ａ，３ｂを切断しなくとも長さを
適正に揃えることができるから、面倒な切断工程を省略
することができ、且つ、外部端子３ａ，３ｂが短くなら
ないから電流も安定して半導体素子１に好ましい結果を
もたらす。そしてさらに、もし配線基盤４に衝撃が加わ
った場合は、その衝撃が外部端子３ａ，３ｂの弾性変形
部５４の弾性で吸収されるから本体部２に殆ど伝わら
ず、そのような衝撃による半導体素子１の損傷が激減す
る。なお、図１１のように弾性変形部５４と配線基盤４
の間に僅かながら隙間Ｓを形成しておけば、弾性変形部
５４が撓みやすくなるため前記衝撃防止効果がさらに向
上する。

【００２８】以上本発明を実施例２について説明した
が、この実施例２で採用した弾性変形部５４を前記塑性
変形部６から切り離して単独で実施しても前記した取付
高さの位置決め効果、外部端子の切断不要により発生す
る各効果及び衝撃防止効果は変わらない。図１３〜図２
２は位置決め用の弾性変形部５４の諸形態を例示したも
のである。これらは何れも、左右の外部端子３ａ，３ｃ
同士が同一形状で、中央の外部端子３ｂの形状がこれら
と相違する。また、図１３〜図２０の半導体素子１は、
外部端子３ａ〜３ｃと配線基盤４の接点が三角形を構成
するものであり、半導体素子１の自立安定性に優れるか
ら設置作業が能率良く行え、しかも取付状態で本体部２
に横向き荷重が作用しても傾き難い、などの点において
優れている。また、図２１，図２２は三本の外部端子３
ａ〜３ｃが横一列にならぶ形態であり、自立安定性の面
で上記に及ばないが、コンパクトに設置できる点におい
て優れている。なお、弾性変形部５４は、アーチ型以外
にも、アーチ型が前後に向きを変えて連続するウェーブ
型、横Ｖ字型など、どのような形状でもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、配線基盤の取付
孔のピッチを半導体素子の外部端子の初期ピッチより大
きく設定するようにしたため、小型の半導体素子を取り
付ける場合でも配線基盤の強度低下がおこらない。ま
た、半導体素子には、外側に位置する外部端子の直線部
分の途中にピッチ調整用の塑性変形部を形成したから、
外部端子のピッチを配線基盤の取付孔のピッチに合わせ
ることができる。これにより、例えば半導体素子の仕様
の変更が必要となり、且つ、変更候補の半導体素子の外
部端子と配線基盤の取付孔のピッチが相違する場合であ
っても、配線基盤を作り直すことなく変更候補の半導体
素子を使用することが可能になる、などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ），（ｂ）は半導体素子と取付基盤の分
離斜視図である。

【図２】 外部端子用曲げ加工装置の斜視図である。

【図３】 外部端子用曲げ加工装置の縦断面図である。

【図４】 使用状態を示す外部端子用曲げ加工装置の縦
断面図である。

【図５】 図３のＷ−Ｗ線断面図である。

【図６】 図４二点鎖線の状態を示すＸ−Ｘ線断面図で
ある。

【図７】 図５のＹ−Ｙ線断面図である。

【図８】 基台部の斜視図である。

【図９】 垂直駆動部の分解斜視図である。

【図１０】 曲げ加工部の一部を示す分解斜視図であ
る。

【図１１】 実施例２を示す半導体素子の側面図であ
る。

【図１２】 実施例２を示す半導体素子の正面図であ
る。

【図１３】 半導体素子の側面図である。

【図１４】 図１３の正面図である。

【図１５】 半導体素子の側面図である。

【図１６】 図１５の正面図である。

【図１７】 半導体素子の側面図である。

【図１８】 図１７の正面図である。

【図１９】 半導体素子の側面図である。

【図２０】 図１８の正面図である。

【図２１】 半導体素子の側面図である。

【図２２】 図２１の正面図である。

【符号の説明】

１ …半導体素子 ３ａ〜３ｃ…外部端子 ４ …配線基盤 ５ …取付孔 ６ …塑性変形部 Ｐ１…外部端子の初期ピッチ Ｐ２，Ｐ４…取付孔のピッチ Ｐ３…外部端子のピッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線的な複数の外部端子を櫛歯状に突設
   した半導体素子を配線基盤の取付孔に差し込んで接続す
   る半導体素子の外部端子取付構造であって、 前記配線基盤の取付孔のピッチを半導体素子の外部端子
   の初期ピッチより大きく設定し、 一方、半導体素子は、外側に位置する外部端子の直線部
   分の途中にピッチ調整用の塑性変形部を形成して前記配
   線基盤の取付孔のピッチと一致せしめるようにしたこと
   を特徴とする半導体素子の外部端子取付構造。